JPWO2017077645A1

JPWO2017077645A1 - 実装機

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Publication number: JPWO2017077645A1
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Inventors: 浩二河口; 康平杉原; 陽司藤田
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Abstract

部品保持部を有する装着ヘッドと、交換用の部品保持部及びそれを収納する収納部との干渉を抑制することができる実装機を提供すること。実装機のコントローラは、装着ヘッドを識別するためのヘッド識別情報を起動時に装着ヘッドから読み込む。また、ノズルトレイ（９３）には、Ｚ軸方向の高さに応じて数が異なる凸部（９３Ｄ）が形成されている。一方、ノズルトレイ（９３）を載置する載置板（９８）には、凸部（９３Ｄ）に押下されオン／オフ状態が切り替えられる押圧スイッチ（９９）が設けられている。これにより、コントローラは、ヘッド識別情報と、押圧スイッチ（９９）の検出信号とに基づいて、装着ヘッドを移動させる前に、装着ヘッドとノズルトレイ（９３）との干渉の有無を判定することが可能となる。

Description

本発明は、装着ヘッドの部品保持部によって部品を保持して基板に装着する実装機において、交換用の部品保持部を収納する収納部に関するものである。

例えば、基板に電子部品（以下、単に「部品」という）を実装する実装機は、装着ヘッドの吸着ノズルに吸着した部品を基板の所定の位置に装着する。実装機は、作業対象の基板の種類に応じて、装着ヘッドや装着ヘッドに取り付けた吸着ノズルを交換する。従来、交換用の吸着ノズルを、ノズルステーションに設置したノズルトレイ内に収納する実装機がある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示される実装機では、基板の種類等に応じて、ノズルステーションにおいて、ノズルトレイ（文献では、交換用保持部材装填部）の吸着ノズルと、使用中の吸着ノズルを交換する。

また、特許文献１に開示されるノズルトレイは、実装機に対して着脱可能な構成となっている。ユーザは、ノズルトレイごと取り外し、他のノズルトレイと交換することで、複数の吸着ノズルを一度で交換できる。また、ノズルトレイには、当該ノズルトレイの種類を識別するための識別マークが設けられている。実装機には、装着ヘッドを移動させる移動装置に撮像装置が設けられている。実装機は、撮像装置によってノズルトレイの識別マークを撮像し、撮像した画像データを処理してノズルトレイの種別を判定する。

特開２００３−６９２８９号公報

ところで、上記した実装機において、装着作業中の装着ヘッドの移動距離を短くすることは、作業時間の短縮、ひいては基板の生産時間の短縮に繋がる。従って、この種の実装機では、装着ヘッドを上下方向に昇降させる移動距離を可能な限り短くしたいという要望がある。この装着ヘッドを昇降させる移動距離は、近年の部品全体の小型化や薄型化等に応じてより短縮することが可能となっている。

同様に、装着ヘッドは、ノズルトレイにおいて吸着ノズルを交換する際に、上下方向に昇降する。この場合にも、上下方向への移動距離は、作業時間の短縮を図る観点からすれば、より短い距離であることが好ましい。しかしながら、上記した装着ヘッド、ノズルトレイ、及び吸着ノズルの形状、大きさは、その種類に応じて異なっている。このため、例えば、誤った組み合わせの装着ヘッドとノズルトレイとを実装機に取付けた場合、交換作業において装着ヘッドとノズルトレイとが干渉してしまう虞がある。

本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものである。本発明の課題は、部品保持部を有する装着ヘッドと、交換用の部品保持部及びそれを収納する収納部との干渉を抑制することができる実装機を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の実装機は、基板に対して部品を装着する装着ヘッドと、装着ヘッドに設けられ、装着ヘッドの種類を識別するためのヘッド識別情報と、装着ヘッドに対して交換可能に取り付けられ、部品を保持する部品保持部と、交換用の部品保持部を収納する収納部と、収納部を着脱可能に載置するベース部と、ベース部に載置した収納部及び交換用の部品保持部の少なくとも一方の高さに応じた情報を検出する検出部と、を備えることを特徴とする。

本発明の実装機において、装着ヘッドには、当該装着ヘッドの種類を識別するためのヘッド識別情報が設けられている。また、収納部は、装着ヘッドに取り付ける部品保持部を交換するための交換用の部品保持部を収納する。検出部は、収納部等の高さに応じた情報を検出する。これにより、実装機は、部品保持部を交換するために装着ヘッドを移動させる前段階である収納部をベース部に装着した段階、あるいは装着後の一定期間の段階等で、高さの情報を検出できる。そして、実装機は、ヘッド識別情報と、検出部によって検出した情報とに基づいて、装着ヘッドと収納部等との干渉の有無を判定することが可能となる。

本実施形態の部品実装機の平面図である。吸着ノズルの斜視図である。ノズルステーションのノズルトレイ及びトレイ昇降装置を模式的に示す斜視図である。部品実装機の制御装置に係わるブロック図である。ノズルトレイと装着ヘッドとの干渉の有無を判定する判定処理の処理手順を示すフローチャートである。吸着ノズルの交換時におけるノズルステーションと装着ヘッドとの状態を示した模式図である。図６と大きさの異なる装着ヘッドを備えた場合の模式図である。

以下、本発明の実装機を具現化した一実施形態である部品実装機について、図を参照しつつ詳しく説明する。
＜部品実装機の構成＞
図１は、本発明の実施形態の部品実装機（以下、単に「実装機」という）１０を示す。実装機１０は、基板３４に対する部品の装着作業を実行するための装置である。実装機１０は、搬送装置２０と、装着ヘッド移動装置（以下、「移動装置」と略す場合がある）２２と、装着ヘッド２４と、供給装置２５、パーツカメラ２６、マークカメラ２７と、ノズルステーション２８とを備えている。なお、以下の説明では、図１に示すように、基板３４を搬送する方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交し基板３４の平面に平行な方向をＹ軸方向と称して説明する。また、図３に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向（図１における紙面直交方向）と称して説明する。

搬送装置２０は、Ｘ軸方向に延びる１対のコンベアベルト３０と、コンベアベルト３０を周回させる電磁モータ３２（図４参照）とを有している。基板３４は、それら１対のコンベアベルト３０によって支持され、電磁モータ３２の駆動により、Ｘ軸方向に搬送される。また、搬送装置２０は、基板保持装置３６を有している。基板保持装置３６は、コンベアベルト３０によって支持された基板３４を、所定の位置（例えば、図１の基板３４を図示する位置）において固定的に保持する。

移動装置２２は、Ｘ軸方向スライド機構５０とＹ軸方向スライド機構５２とによって構成されている。Ｘ軸方向スライド機構５０は、Ｘ軸方向に移動可能にベース５４上に設けられたＸ軸スライダ５６を有している。そのＸ軸スライダ５６は、電磁モータ５８（図４参照）の駆動により、Ｘ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｙ軸方向スライド機構５２は、Ｙ軸方向に移動可能にＸ軸スライダ５６の側面に設けられたＹ軸スライダ６０を有している。Ｙ軸スライダ６０は、電磁モータ６２（図４参照）の駆動により、Ｙ軸方向の任意の位置に移動する。Ｙ軸スライダ６０には、装着ヘッド２４が取り付けられている。このような構造により、装着ヘッド２４は、移動装置２２によってベース５４上におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の任意の位置に移動可能となっている。

装着ヘッド２４は、基板３４に対して部品を装着するものである。装着ヘッド２４の下面には、吸着ノズル７０が取り付けられている。吸着ノズル７０は、例えば、図２に示すように、胴体筒７２と、フランジ部７３と、吸着管７４と、掛止ピン７５とを有している。なお、図２に示す吸着ノズル７０の形状等は、一例である。

胴体筒７２は、円筒形状をなしている。フランジ部７３は、略円板状をなし、胴体筒７２の下端における外周面から外側に張り出すようにして固定されている。フランジ部７３の上面には、吸着ノズル７０を識別するためのノズル識別マーク７０Ａが設けられている。ノズル識別マーク７０Ａは、例えば、２次元コードである。なお、ノズル識別マーク７０Ａは、吸着ノズル７０を個別に識別可能な情報であればよく、例えば、バーコードや数字等でもよい。吸着管７４は、細いパイプ状をなし、胴体筒７２の下端部から下方に向かって延び出した状態で保持されている。掛止ピン７５は、胴体筒７２の上端部の外周面から径方向の外側に向かって延設されている。吸着ノズル７０は、掛止ピン７５を利用して、装着ヘッド２４にワンタッチで着脱可能に取り付けられる。

また、吸着ノズル７０は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置７６（図４参照）に通じている。吸着ノズル７０は、負圧によって部品を吸着管７４の先端において吸着保持し、保持した部品を正圧によって離脱する。また、装着ヘッド２４は、吸着ノズル７０を昇降させるノズル昇降装置７７（図４参照）を有している。装着ヘッド２４は、ノズル昇降装置７７を駆動して、吸着ノズル７０で吸着保持する部品のＺ軸方向の位置を変更する。さらに、装着ヘッド２４は、吸着ノズル７０を軸心周りに自転させるノズル自転装置７８（図４参照）を有している。装着ヘッド２４は、ノズル自転装置７８を駆動して、吸着ノズル７０で吸着保持する部品の姿勢を変更する。

また、図１に示すように、供給装置２５は、フィーダ型の供給装置であり、複数のテープフィーダ８５を有している。テープフィーダ８５は、テープ化部品を巻回させた状態で収容している。テープ化部品は、部品がテーピング化されたものである。そして、テープフィーダ８５は、送り装置８６（図４参照）によって、テープ化部品を送り出す。これにより、フィーダ型の供給装置２５は、テープ化部品の送り出しによって、部品を供給位置において供給する。なお、テープフィーダ８５は、ベース５４に着脱可能とされており、部品の交換、部品の不足等に対応することが可能とされている。

パーツカメラ２６は、上を向いた状態でベース５４に取り付けられている。実装機１０は、装着ヘッド２４をパーツカメラ２６の上方に移動させ、当該パーツカメラ２６によって吸着ノズル７０に保持された部品を撮像する。また、マークカメラ２７は、下を向いた状態で移動装置２２のＹ軸スライダ６０に固定されており、移動装置２２の動作により任意の位置に移動する。これにより、マークカメラ２７は、ベース５４上の任意の位置を撮像することが可能となっている。

ノズルステーション２８は、ベース５４のパーツカメラ２６に近接する位置に設けられている。図３は、実装機１０のノズルステーション２８を設けた部分を模式的に示している。ノズルステーション２８は、トレイ昇降装置９１と、ノズルトレイ９３とを有している。トレイ昇降装置９１は、ベース部９５と、昇降機構９７と、載置板９８とを有している。ベース部９５は、実装機１０のベース５４（図１参照）に固定されている。昇降機構９７は、例えば、制御装置１００（図４参照）によって駆動されるエアシリンダを有する。昇降機構９７は、制御装置１００の制御に応じてエアシリンダを駆動し、載置板９８をＺ軸方向に沿って昇降させる。載置板９８は、板状に形成され、上側の載置面９８Ａにノズルトレイ９３を載置する。

ノズルトレイ９３は、例えば、薄い板状に形成され、載置板９８に対して着脱可能に構成されている。ノズルトレイ９３には、Ｚ軸方向に貫通して形成された複数の載置穴９３Ａを有する。複数（図３においては１つのみ図示）の載置穴９３Ａには、吸着ノズル７０が収容されている。吸着ノズル７０は、載置穴９３Ａ内に吸着管７４を挿入し、フランジ部７３の下面をノズルトレイ９３の上面９３Ｂに当接させた状態で、ノズルトレイ９３に収納されている。

ユーザは、ノズルトレイ９３を交換等することで、吸着ノズル７０の回収、ノズルトレイ９３への吸着ノズル７０の補給等を行うことができる。装着ヘッド２４は、当該装着ヘッド２４に取り付けられている吸着ノズル７０と、ノズルトレイ９３に収容されている吸着ノズル７０との交換等を行う。

また、ノズルトレイ９３の上面９３Ｂには、ノズルトレイ９３を識別するためのトレイ識別マーク９３Ｃが設けられている。トレイ識別マーク９３Ｃは、例えば、２次元コードである。なお、トレイ識別マーク９３Ｃは、ノズルトレイ９３を個別に識別可能な情報であればよく、例えば、バーコードや数字等でもよい。

また、ノズルトレイ９３の下面には、下方に向かって突出した凸部９３Ｄが設けられている。凸部９３Ｄは、例えば、ノズルトレイ９３の下面において、載置穴９３Ａの開口が形成されていない部分に設けられている。これに対し、載置板９８の載置面９８Ａには、複数の押圧スイッチ９９が設けられている。複数の押圧スイッチ９９は、ノズルトレイ９３の凸部９３ＤとＺ軸方向において、対向する位置に設けられている。このため、押圧スイッチ９９は、載置面９８Ａに載置したノズルトレイ９３の凸部９３Ｄによって押下され、オン／オフ状態を切り替えられる。例えば、押圧スイッチ９９は、凸部９３Ｄに押圧されることでオン状態となる。押圧スイッチ９９のオン／オフ状態に応じた検出信号Ｓ１（図４参照）は、コントローラ１０２に入力される。

凸部９３Ｄは、ノズルトレイ９３の種類に応じて、数及び位置等を変更される。ここでいうノズルトレイ９３の種類とは、例えば、吸着ノズル７０を含めたノズルトレイ９３のＺ軸方向における高さで分類した種類であり、図３に示す吸着ノズル７０の胴体筒７２の高さＨ１とノズルトレイ９３の高さＨ２とを合計した値に基づいて分類した種類である。これにより、コントローラ１０２は、押圧スイッチ９９の検出信号Ｓ１に基づいて、ノズルトレイ９３及び吸着ノズル７０の高さで分類した情報を取得することが可能となっている。なお、この検出信号Ｓ１を用いたコントローラ１０２の制御の詳細については、後述する。

また、図４は、実装機１０の電気的な構成を示している。図４に示すように、実装機１０は、制御装置１００を有している。制御装置１００は、コントローラ１０２と、複数の駆動回路１０４とを有している。コントローラ１０２は、複数の駆動回路１０４に接続されている。複数の駆動回路１０４は、上記電磁モータ３２，５８，６２、基板保持装置３６、正負圧供給装置７６、ノズル昇降装置７７、ノズル自転装置７８、送り装置８６、昇降機構９７に接続されている。また、コントローラ１０２は、ＣＰＵ１０２Ａ、ＲＯＭ１０２Ｂ、ＲＡＭ１０２Ｃ等を備え、コンピュータを主体とするものである。ＲＯＭ１０２Ｂには、各種のプログラム、例えば、後述する装着ヘッド２４とノズルトレイ９３との干渉の有無を判定するためのプログラム等が保存されている。ＣＰＵ１０２Ａは、ＲＯＭ１０２Ｂに保存されたプログラムを実行し、駆動回路１０４を介して実装機１０の各装置を制御する。ＲＡＭ１０２Ｃは、ＣＰＵ１０２Ａによってプログラム等を実行する際に、作業用メモリとして使用される。搬送装置２０や移動装置２２等の動作は、コントローラ１０２のＣＰＵ１０２Ａによって各種のプログラム等を実行することで制御される。

＜実装機による判定処理＞
次に、コントローラ１０２による装着ヘッド２４とノズルトレイ９３との干渉の有無の判定処理について、図５に示すフロ−チャートを参照して説明する。図５は、コントローラ１０２の起動時の処理内容の一例を示している。なお、ここでいう装着ヘッド２４とノズルトレイ９３との干渉とは、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３とが直接接触して干渉する場合だけでなく、例えば、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３に収納された吸着ノズル７０とが接触して間接的に干渉する場合も含んでいる。

まず、図５に示すステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１において、ユーザが実装機１０の電源を投入すると、コントローラ１０２は、電力を供給され、実装機１０の各装置を起動する。コントローラ１０２は、トレイ昇降装置９１の押圧スイッチ９９から検出信号Ｓ１を入力する。

次に、コントローラ１０２は、押圧スイッチ９９の検出信号Ｓ１に基づいて、ノズルトレイ９３の装着の有無を判定する（Ｓ１３）。例えば、コントローラ１０２は、検出信号Ｓ１に基づいて、全ての押圧スイッチ９９をオフ状態であると判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ノズルトレイ９３が載置板９８に載置されていないと判定する。コントローラ１０２は、表示部（図示略）にエラーを表示する、あるいは警告音を鳴らすなどしてユーザに異常を報知し（Ｓ１５）、図５に示す判定処理を終了する。これにより、ユーザは、例えば、載置板９８にノズルトレイ９３を載置するのを忘れていたことに気づき、適切な対応を実施することができる。

一方、コントローラ１０２は、検出信号Ｓ１に基づいて、例えば、複数の押圧スイッチ９９のうち、いずれかの押圧スイッチ９９がオン状態であると判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、載置板９８にノズルトレイ９３が載置されていると判定する。

次に、コントローラ１０２は、装着ヘッド２４のヘッド識別情報１２１（図４参照）を取得する（Ｓ１７）。ここでいうヘッド識別情報１２１とは、装着ヘッド２４の種類を識別するための情報であり、例えば、装着ヘッド２４の種類ごとに異なる値を設定した情報である。ヘッド識別情報１２１は、例えば、装着ヘッド２４に内蔵された基板に実装したメモリ等に、予め設定されている情報である。コントローラ１０２は、装着ヘッド２４からヘッド識別情報１２１を読み出して、ＲＡＭ１０２Ｃに保存する（Ｓ１７）。

次に、コントローラ１０２は、装着ヘッド２４から読み込んだヘッド識別情報１２１と、押圧スイッチ９９の検出信号Ｓ１とに基づいて、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３とが干渉するか否かを判定する（Ｓ１９）。

ここで、基板３４の実装作業において、装着ヘッド２４の移動距離を短縮することは、作業時間の短縮、ひいては基板３４の生産時間の短縮に繋がる。例えば、装着ヘッド２４は、ノズルステーション２８において吸着ノズル７０を交換する際に、Ｚ軸方向に昇降する。この際の装着ヘッド２４のＺ軸方向への移動距離は、より短い距離であることが好ましい。これに対し、本実施形態の実装機１０は、吸着ノズル７０の交換時において、トレイ昇降装置９１を駆動し、ノズルトレイ９３を上昇させることで、装着ヘッド２４のＺ軸方向における移動距離の短縮化を図っている。

図６は、吸着ノズル７０の交換時におけるノズルステーション２８と装着ヘッド２４との状態を模式的に示している。なお、説明の便宜上、以下の説明では、ノズルトレイ９３に収納された吸着ノズル７０を、装着ヘッド２４に装着された吸着ノズル７０と区別するために、吸着ノズル１３０と称して説明する。

ノズルトレイ９３は、吸着ノズル７０の交換を実施しない場合、装着ヘッド２４の移動等の妨げとならないように、図６に実線で示す位置（以下、この位置を「退避位置」という）に位置する。退避位置のノズルトレイ９３は、装着ヘッド２４とＺ軸方向（上下方向）において、離間した位置となる。

また、コントローラ１０２は、吸着ノズル７０の交換処理を開始するのに合わせて、昇降機構９７を駆動し、ノズルトレイ９３を図６に二点鎖線で示す位置（以下、この位置を「交換位置」という）まで上昇させる。交換位置のノズルトレイ９３は、Ｚ軸方向において退避位置に比べて装着ヘッド２４に近接した位置となる。これにより、ノズルステーション２８の上方に移動した装着ヘッド２４と、ノズルトレイ９３の吸着ノズル１３０との間のＺ軸方向における距離Ｌ１を短くすることができる。この距離Ｌ１は、吸着ノズル７０と吸着ノズル１３０とを交換するために、装着ヘッド２４を昇降させる距離である。従って、ノズルトレイ９３を上昇させ装着ヘッド２４を昇降させる距離Ｌ１を短縮することによって、吸着ノズル７０の交換に必要な作業時間を短縮化できる。なお、図６に示す例では、コントローラ１０２は、退避位置から１段階だけ高い交換位置までノズルトレイ９３を上昇させる制御を実施したが、これに限らない。例えば、コントローラ１０２は、異なる高さの交換位置に複数段階に分けてノズルトレイ９３を上昇させる制御を実施してもよい。これにより、コントローラ１０２は、装着ヘッド２４の大きさ等に応じて、ノズルトレイ９２の交換位置の高さを最適化し、交換作業の時間をより短縮することができる。

一方で、例えば、装着ヘッド２４、吸着ノズル７０、及びやノズルトレイ９３は、新たな機能を付加するなどの改良を経て、様々形状のものが開発される。装着ヘッド２４等のＺ軸方向における長さは、改良等に応じて長くなる可能性がある。本実施形態のノズルステーション２８は、例えば、最もＺ軸方向の距離が長い装着ヘッド２４の下端と干渉しない位置を交換位置として予め設定されている。しかしながら、装着ヘッド２４やノズルトレイ９３の形状等が変化する度に、交換位置の高さを調整することは難しい場合がある。

その結果、例えば、図７に示すように、図６に示す装着ヘッド２４よりもＺ軸方向の距離が長い装着ヘッド１３１を装着しノズルステーション２８まで移動させた場合、装着ヘッド１３１は、ノズルトレイ９３と接触し干渉する虞がある。同様に、図６に示す吸着ノズル７０よりもＺ軸方向の距離が長い吸着ノズル１３３を装着した場合、吸着ノズル１３３は、装着ヘッド２４の移動にともなってノズルトレイ９３と接触し干渉する虞がある。同様に、図６に示すノズルトレイ９３よりもＺ軸方向の距離が長いノズルトレイ９３を載置板９８に載置した場合にも、ノズルトレイ９３は、ノズルステーション２８まで移動して来る装着ヘッド２４と接触し干渉する虞がある。従って、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３とを誤った組み合わせで使用した場合、装着ヘッド２４は、ノズルトレイ９３等干渉する場合がある。このため、コントローラ１０２は、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３との組み合わせが正しいか、即ち干渉する虞があるか否かを判定することが必要となる。

また、ノズルトレイ９３には、当該ノズルトレイ９３を識別するためのトレイ識別マーク９３Ｃ（図３参照）が設けられている。このため、トレイ識別マーク９３Ｃを用いて、装着ヘッド２４がノズルトレイ９３と干渉するか否かを判定することが考えられる。しかしながら、装着ヘッド２４は、ノズルトレイ９３の上方まで移動する前に、ノズルトレイ９３との干渉を生じるため、トレイ識別マーク９３Ｃをマークカメラ２７によって撮像することは困難となる。従って、コントローラ１０２は、実際に装着ヘッド２４をノズルステーション２８の上方まで移動させる前に、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３とが干渉するか否かを判定する必要がある。

これに対し、本実施形態のノズルトレイ９３には、Ｚ軸方向の高さに応じて凸部９３Ｄが設けられている。ノズルトレイ９３は、例えば、当該ノズルトレイ９３の高さＨ２（図３参照）やノズルトレイ９３に収納された吸着ノズル１３０の高さＨ１（図３参照）を分類した種類ごとに異なる数等の凸部９３Ｄを有する。また、トレイ昇降装置９１の載置板９８には、この凸部９３Ｄによって押下される押圧スイッチ９９が設けられている。そして、コントローラ１０２は、押圧スイッチ９９のオンオフに応じた検出信号Ｓ１を入力する。

図５の説明に戻り、コントローラ１０２は、Ｓ１９において、この検出信号Ｓ１と、装着ヘッド２４のヘッド識別情報１２１とに基づいて、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３との干渉の有無を判定する。例えば、コントローラ１０２のＲＯＭ１０２Ｂには、装着ヘッド２４及びノズルトレイ９３の組み合わせと、その組み合わせの干渉の有無を示す値とを設定したデータベースが保存されている。コントローラ１０２は、実際に検出した組み合わせを、このデータベースの中から検索することで、干渉の有無を判定することができる。

コントローラ１０２は、Ｓ１９において、干渉が発生する虞があると判定した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ユーザに異常を報知して（Ｓ１５）、図５に示す処理を終了する。これにより、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３等との干渉を未然に防止することが可能となる。また、ユーザは、異常を認識することで、装着ヘッド２４やノズルトレイ９３を適切な種類のものに変更することが可能となる。

また、コントローラ１０２は、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３とが干渉しないと判定した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ノズルトレイ９３のトレイ識別マーク９３Ｃの情報に基づいて、ノズルトレイ９３に収納された吸着ノズル７０の種類を判定する（Ｓ２１，Ｓ２３）。コントローラ１０２は、昇降機構９７を駆動して、ノズルトレイ９３を退避位置から交換位置まで上昇させる。コントローラ１０２は、ノズルステーション２８の上方まで装着ヘッド２４を移動させ、マークカメラ２７によって、トレイ識別マーク９３Ｃを撮像する（Ｓ２１）。

コントローラ１０２は、マークカメラ２７によって撮像した撮像データを画像処理して、トレイ識別マーク９３Ｃを検出する。また、コントローラ１０２は、昇降機構９７を駆動して、ノズルトレイ９３を交換位置から退避位置まで下降させる。コントローラ１０２は、検出したトレイ識別マーク９３Ｃの情報に基づいて、ノズルトレイ９３に収納された吸着ノズル７０の種類を判定する（Ｓ２３）。

コントローラ１０２は、例えば、Ｓ２３において、次の装着作業（Ｓ２５）で生産する基板に実装する部品を吸着するのに必要な吸着ノズル７０がノズルトレイ９３に収納されていないと判定した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、ユーザに異常を報知して（Ｓ１５）、図５に示す処理を終了する。これにより、ユーザは、異常を認識することで、ノズルトレイ９３に収納された吸着ノズル７０を適切なものに変更することが可能となる。

また、コントローラ１０２は、Ｓ２３において、装着作業（Ｓ２５）で必要な吸着ノズル７０がノズルトレイ９３に収納されていると判定した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、搬送装置２０に保持された基板３４に対して、装着ヘッド２４によって装着作業を開始する（Ｓ２５）。具体的には、コントローラ１０２は、電磁モータ３２等を駆動して、基板３４を作業位置まで搬送する。コントローラ１０２は、作業位置において、基板保持装置３６を駆動して基板３４を固定的に保持する。コントローラ１０２は、装着ヘッド２４を基板３４の上方に移動させ、マークカメラ２７によって基板３４を撮像する。これにより、コントローラ１０２は、マークカメラ２７によって撮像した撮像データを画像処理し、基板３４の保持位置の誤差等を取得する。また、コントローラ１０２は、テープフィーダ８５を駆動して、テープ化部品を送り出し、部品を供給位置において供給する。コントローラ１０２は、装着ヘッド２４を部品の供給位置に移動させ、吸着ノズル７０によって部品を吸着保持させる。コントローラ１０２は、装着ヘッド２４をパーツカメラ２６の上方に移動させ、パーツカメラ２６によって吸着ノズル７０に保持された部品を撮像する。これにより、コントローラ１０２は、部品の保持位置の誤差等を取得する。そして、コントローラ１０２は、装着ヘッド２４を基板３４の上方に移動させ、基板３４の保持位置の誤差、部品の保持位置の誤差等を補正し、装着ヘッド２４に保持している部品を基板３４上に装着する。

また、コントローラ１０２は、上記した装着作業を開始した後に生産する基板３４の種類を変更した場合など、必要に応じて装着ヘッド２４の吸着ノズル７０をノズルステーション２８の吸着ノズル１３０と交換する。コントローラ１０２は、昇降機構９７を駆動して、ノズルトレイ９３を退避位置から交換位置まで上昇させる。コントローラ１０２は、ノズルステーション２８の上方まで装着ヘッド２４を移動させる。

コントローラ１０２は、ノズルトレイ９３の吸着ノズル１３０に設けたノズル識別マーク７０Ａをマークカメラ２７で撮像し判定することで、交換対象の吸着ノズル１３０の位置等を検出することができる。コントローラ１０２は、位置を検出した交換対象の吸着ノズル１３０を、装着ヘッド２４の吸着ノズル７０と交換する制御を実行する。このようにして、本実施形態の実装機１０は、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３等との干渉を防止しつつ、吸着ノズル７０の交換を実行することが可能となっている。

なお、トレイ識別マーク９３Ｃは、ノズルトレイ９３を個別に識別するのに必要な情報、あるいは同じ種類のノズルトレイ９３を種類ごとに識別するのに必要な情報である。一方で、押圧スイッチ９９の検出信号Ｓ１によって識別する情報は、例えば、ノズルトレイ９３等の高さＨ１，Ｈ２（図３参照）に基づいてグループ分けした情報であり、ノズルトレイ９３を個別あるいは種類ごとに識別できる程の情報量を必ずしも必要としない。このため、押圧スイッチ９９によって取得可能な識別情報の情報量は、トレイ識別マーク９３Ｃによって取得可能な識別情報の情報量に比べて少なくすることができる。従って、製造コストを低減するためには、押圧スイッチ９９の数は、ノズルトレイ９３や吸着ノズル１３０の高さをグループ分けするのに必要な最小の数であることが好ましい。

因みに、本実施形態のマークカメラ２７は、撮像部の一例である。吸着ノズル７０は、部品保持部の一例である。ノズルトレイ９３は、収納部の一例である。トレイ識別マーク９３Ｃは、識別マークの一例である。載置板９８は、ベース部の一例である。押圧スイッチ９９は、検出部の一例である。トレイ昇降装置９１は、昇降部の一例である。制御装置１００は、制御部の一例である。吸着ノズル１３０は、交換用の部品保持部の一例である。

上記実施形態によれば、以下の効果を奏する。
本実施形態の装着ヘッド２４には、当該装着ヘッド２４の種類を識別するためのヘッド識別情報１２１が設定されている。実装機１０のコントローラ１０２は、例えば、起動時にヘッド識別情報１２１を装着ヘッド２４から読み込む。また、ノズルトレイ９３には、Ｚ軸方向の高さに応じて数等が異なる凸部９３Ｄが形成されている。載置板９８の押圧スイッチ９９は、この凸部９３Ｄに押下されオン／オフ状態が切り替えられる。これにより、コントローラ１０２は、押圧スイッチ９９の検出信号Ｓ１に基づいて、ノズルトレイ９３を載置板９８に載置した段階で、ノズルトレイ９３の高さについて情報を検出できる。即ち、コントローラ１０２は、吸着ノズル７０を交換するために装着ヘッド２４をノズルステーション２８に移動させる前に、ノズルトレイ９３の高さについての情報を検出できる。その結果、コントローラ１０２は、ヘッド識別情報１２１と、押圧スイッチ９９の検出信号Ｓ１とに基づいて、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３との干渉の有無を判定することが可能となる。

また、実装機１０は、ヘッド識別情報１２１と、押圧スイッチ９９の検出信号Ｓ１とに基づいて、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３との干渉の有無を判定する制御装置１００を備える。これにより、実装機１０は、制御装置１００の判定結果に応じて装着ヘッド２４の動作を制御することで、外部装置からの指示を必要とせず、装置内で干渉の有無を判定して適切な対応を実施することが可能となる。

また、コントローラ１０２は、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３とが干渉すると判定した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ユーザに異常を報知する（Ｓ１５）。これにより、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３等との干渉を未然に防止することが可能となる。

また、コントローラ１０２は、装着ヘッド２４とノズルトレイ９３とが干渉しないと判定した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、装着作業を開始する（Ｓ２５）。これにより、吸着ノズル７０とノズルトレイ９３とを干渉させることなく吸着ノズル７０を適宜交換しながら装着作業を継続し、生産効率を向上させることが可能となる。

コントローラ１０２は、吸着ノズル７０の交換時に、ノズルステーション２８の上方まで装着ヘッド２４を移動させ、マークカメラ２７によって、ノズルトレイ９３のトレイ識別マーク９３Ｃを撮像する。コントローラ１０２は、マークカメラ２７によって撮像した撮像データを画像処理して、トレイ識別マーク９３Ｃを検出する。コントローラ１０２は、トレイ識別マーク９３Ｃに基づいて、ノズルトレイ９３に収納された吸着ノズル７０の種類を判定する。従って、コントローラ１０２は、ノズルトレイ９３等の高さに応じた情報を、装着ヘッド２４をノズルステーション２８まで移動させずに取得でき、干渉の有無を判定できる。次いで、コントローラ１０２は、干渉しないことを検出した上で装着ヘッド２４を移動させ、マークカメラ２７によってトレイ識別マーク９３Ｃを撮像し、吸着ノズル７０の種類を取得する。つまり、コントローラ１０２は、まず、比較的簡易な構成の押圧スイッチ９９によって干渉の有無だけを判定しておき、干渉しないことを検出した上でマークカメラ２７によってノズルトレイ９３のより詳細な情報を取得することができる。

また、ノズルトレイ９３には、Ｚ軸方向の高さに応じて数等が異なる凸部９３Ｄが形成されている。載置板９８の押圧スイッチ９９は、この凸部９３Ｄに押下されオン／オフ状態が切り替えられる。このような構成では、ノズルトレイ９３等の高さに応じた情報を検出するための検出部を、簡易な構成で実現でき、コストの削減を図ることが可能となる。

コントローラ１０２は、トレイ昇降装置９１を制御して、退避位置と交換位置との間でノズルトレイ９３を昇降させる（図６参照）。これにより、コントローラ１０２は、吸着ノズル７０の交換を実施しない場合にはノズルトレイ９３を退避位置に退避させ、装着作業中の装着ヘッド２４との干渉を防ぐことが可能となる。また、コントローラ１０２は、吸着ノズル７０の交換を実施する場合には、装着ヘッド２４をノズルステーション２８の上方に移動させる前にノズルトレイ９３を交換位置まで予め上昇させておくことで、吸着ノズル７０の交換作業において装着ヘッド２４を下降させる距離を短くし交換に必要な時間を短縮できる。

また、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。
また、上記実施例では、本願の検出部として、押圧スイッチ９９を用いたが、これに限らない。例えば、載置板９８は、検出部として電気的な接点を載置面９８Ａに備えてもよい。これに対応して、ノズルトレイ９３は、高さに応じて異なる数の金属板を、底部に備えてもよい。このような構成では、コントローラ１０２は、載置面９８Ａに設けた端子の導通の有無に応じて、ノズルトレイ９３の高さに応じた情報を検出できる。

また、上記実施形態において、図５に示すフローチャートの内容や順番は一例であり、適宜変更できる。例えば、コントローラ１０２は、実装機１０の起動時に干渉の有無の判定処理を実行したが、実行するタイミングはこれに限らない。コントローラ１０２は、装着ヘッド２４の交換後やノズルトレイ９３の交換後などに、干渉の有無を判定する処理を実行してもよい。

また、上記実施形態において、コントローラ１０２は、トレイ識別マーク９３Ｃの情報に基づいて、ノズルトレイ９３に収納された吸着ノズル７０の種類を判定したが、これに限らず、ノズルトレイ９３の種類を判定してもよく、ノズルトレイ９３と収納された吸着ノズル７０の種類との両方を判定してもよい。
また、実装機１０は、ノズルトレイ９３を昇降させるトレイ昇降装置９１を備えなくともよい。
また、ノズルトレイ９３は、トレイ識別マーク９３Ｃを備えなくともよい。

１０実装機、２４，１３１装着ヘッド、２７マークカメラ（撮像部）、３４基板、７０吸着ノズル（部品保持部）、９１トレイ昇降装置（昇降部）、９３ノズルトレイ（収納部）、９３Ｃトレイ識別マーク（識別マーク）、９３Ｄ凸部、９８載置板（ベース部）、９９押圧スイッチ（検出部）、１００制御装置（制御部）、１２１ヘッド識別情報、１３０吸着ノズル（交換用の部品保持部）。

Claims

基板に対して部品を装着する装着ヘッドと、
前記装着ヘッドに設けられ、前記装着ヘッドの種類を識別するためのヘッド識別情報と、
前記装着ヘッドに対して交換可能に取り付けられ、前記部品を保持する部品保持部と、
交換用の部品保持部を収納する収納部と、
前記収納部を着脱可能に載置するベース部と、
前記ベース部に載置した前記収納部及び前記交換用の部品保持部の少なくとも一方の高さに応じた情報を検出する検出部と、を備えることを特徴とする実装機。
前記ヘッド識別情報と、前記検出部の検出結果とに基づいて、前記装着ヘッドと前記収納部とが干渉するか否かを判定し、判定結果に応じて前記装着ヘッドの動作を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の実装機。
前記制御部は、前記装着ヘッドと前記収納部とが干渉すると判定した場合、前記装着ヘッドを前記収納部まで移動させて前記部品保持部を交換する動作を禁止することを特徴とする請求項２に記載の実装機。
前記制御部は、前記装着ヘッドと前記収納部とが干渉しないと判定した場合、前記装着ヘッドを前記収納部まで移動させ、前記部品保持部を前記交換用の部品保持部と交換することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の実装機。
前記装着ヘッドは、撮像部を有し、
前記収納部は、当該収納部の種類を識別する識別マークを有し、
前記装着ヘッドを制御して前記撮像部によって前記識別マークを撮像し、撮像した前記識別マークに基づいて前記収納部の種類を識別する制御部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の実装機。
前記収納部は、当該収納部及び当該収納部に収納される前記交換用の部品保持部の少なくとも一方の高さに応じて異なる態様の凸部を有し、
前記検出部は、前記ベース部に載置した前記収納部の前記凸部によって押圧される押圧スイッチであることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の実装機。
前記収納部を、前記装着ヘッドと上下方向において離間した退避位置と、前記退避位置から前記装着ヘッドに向かって上昇させ前記部品保持部と前記交換用の部品保持部とを交換する交換位置と、の間で昇降させる昇降部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の実装機。