JPWO2019116442A1 - 部品供給装置及び、部品供給方法 - Google Patents

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Abstract

各々に異なる形状の部品を補給する複数の補給装置と、前記補給装置から補給される前記部品が散在される複数のステージと、前記複数の補給装置の各々から前記ステージへ任意のタイミングで前記部品を補給させる制御部と、を備えた部品供給装置。また、複数の補給装置の各々から複数のステージの各々に補給される異なる形状の部品を前記複数のステージの各々に散在させた状態で部品装着装置に供給する部品供給方法であって、前記複数のステージの各々のステージ毎に、部品量を変更することが可能とされた部品供給方法。

Description

本発明は、部品を補給する補給装置と、補給装置から補給される部品が散在されるステージとを備える部品供給装置等に関するものである。
部品供給装置には、下記特許文献に記載されているように、ステージの上に散在された状態で部品を供給するものがある。
特開2010−228819号公報
上記特許文献では、1台のステージ上で部品が供給されており、複数台のステージ上で部品が供給されることについて記載されていない。そこで、本発明は、複数台のステージの各々において好適に部品を供給することを課題とする。
上記課題を解決するために、本明細書は、各々に異なる形状の部品を補給する複数の補給装置と、前記補給装置から補給される前記部品が散在される複数のステージと、前記複数の補給装置の各々から前記ステージへ任意のタイミングで前記部品を補給させる制御部と、を備えた部品供給装置を開示する。
上記課題を解決するために、本明細書は、複数の補給装置の各々から複数のステージの各々に補給される異なる形状の部品を前記複数のステージの各々に散在させた状態で部品装着装置に供給する部品供給方法であって、前記複数のステージの各々のステージ毎に、部品量を変更することが可能とされた部品供給方法を開示する。
本開示によれば、複数の補給装置の各々からステージへ任意のタイミングで部品を補給することができる。また、複数のステージの各々のステージ毎に、そのステージに部品を補給する補給装置から補給される部品量を変更することができる。
部品実装機を示す斜視図である。 部品実装機の部品装着装置を示す斜視図である。 ばら部品供給装置を示す斜視図である。 部品供給ユニットを示す斜視図である。 部品供給ユニットを示す透過図である。 部品供給ユニットを示す透過図である。 部品散在装置を示す斜視図である。 部品散在装置を示す斜視図である。 部品保持ヘッドを示す斜視図である。 リード部品が収納された状態の部品受け部材を示す図である。 部品実装機の制御装置を示すブロック図である。 小さな寸法のリード部品が散在されたステージを示す図である。 大きな寸法のリード部品が散在されたステージを示す図である。 小さな寸法のリード部品が隣り合う2つの突起部の間に入り込んだ状態のコンベアベルトを示す図である。 大きな寸法のリード部品が隣り合う2つの突起部の間に入り込んだ状態のコンベアベルトを示す図である。
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
(A)部品実装機の構成
図1に、部品実装機10を示す。部品実装機10は、回路基材12に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機10は、装置本体20、基材搬送保持装置22、部品装着装置24、撮像装置26,28、部品供給装置30、ばら部品供給装置32、制御装置(図11参照)34を備えている。なお、回路基材12として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。
装置本体20は、フレーム部40と、そのフレーム部40に上架されたビーム部42とによって構成されている。基材搬送保持装置22は、フレーム部40の前後方向の中央に配設されており、搬送装置50とクランプ装置52とを有している。搬送装置50は、回路基材12を搬送する装置であり、クランプ装置52は、回路基材12を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置22は、回路基材12を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材12を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材12の搬送方向をX方向と称し、その方向に直角な水平の方向をY方向と称し、鉛直方向をZ方向と称する。つまり、部品実装機10の幅方向は、X方向であり、前後方向は、Y方向である。
部品装着装置24は、ビーム部42に配設されており、2台の作業ヘッド60,62と作業ヘッド移動装置64とを有している。各作業ヘッド60,62は、吸着ノズル(図2参照)66を有しており、吸着ノズル66によって部品を保持する。また、作業ヘッド移動装置64は、X方向移動装置68とY方向移動装置70とZ方向移動装置72とを有している。そして、X方向移動装置68とY方向移動装置70とによって、2台の作業ヘッド60,62は、一体的にフレーム部40上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド60,62は、図2に示すように、スライダ74,76に着脱可能に装着されており、Z方向移動装置72は、スライダ74,76を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド60,62は、Z方向移動装置72によって、個別に上下方向に移動させられる。
撮像装置26は、下方を向いた状態でスライダ74に取り付けられており、作業ヘッド60とともに、X方向,Y方向およびZ方向に移動させられる。これにより、撮像装置26は、フレーム部40上の任意の位置を撮像する。撮像装置28は、図1に示すように、フレーム部40上の基材搬送保持装置22と部品供給装置30との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、撮像装置28は、作業ヘッド60,62の吸着ノズル66に保持された部品を撮像する。
部品供給装置30は、フレーム部40の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置30は、トレイ型部品供給装置78とフィーダ型部品供給装置(図示省略)とを有している。トレイ型部品供給装置78は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置は、テープフィーダ(図示省略)、スティックフィーダ(図示省略)によって部品を供給する装置である。
ばら部品供給装置32は、フレーム部40の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置32は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。以下に、部品供給装置32の構成について詳しく説明する。なお、部品供給装置30および、ばら部品供給装置32によって供給される部品として、大まかには異型部品、具体的には、例えば、電子回路部品,太陽電池の構成部品,パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品,リードを有さない部品等が有る。
ばら部品供給装置32は、図3に示すように、本体80と、部品供給ユニット82と、撮像装置84と、部品引渡し装置86とを有している。
(a)部品供給ユニット
部品供給ユニット82は、部品供給器88と部品散在装置(図4参照)90と部品戻し装置(図4参照)92とを含み、それら部品供給器88と部品散在装置90と部品戻し装置92とが一体的に構成されたものである。部品供給ユニット82は、本体80のベース96に着脱可能に組み付けられており、ばら部品供給装置32では、5台の部品供給ユニット82が、X方向に1列に並んで配設されている。
部品供給器88は、概して直方体の箱形状をなし、図4及び図5に示すように、Y方向に延びるように配設されている。なお、Y方向を部品供給器88の前後方向と記載し、部品供給ユニット82において、部品戻し装置92が配設されている側に向かう方向を、前方と記載し、部品供給器88が配設されている側に向かう方向を、後方と記載する。
部品供給器88は、上面と前面とにおいて開口しており、上面の開口は、部品の投入口97とされ、前面の開口は部品の排出口98とされている。部品供給器88では、投入口97の下方に、傾斜板104が配設されている。傾斜板104は、部品供給器88の後方側の端面から中央方向に向かって、下方に傾斜するように配設されている。
また、傾斜板104の前方側に、図5に示すように、コンベア装置106が配設されている。コンベア装置106は、傾斜板104の前方側端部から部品供給器88の前方に向かって、上方に傾斜するように配設されている。なお、コンベア装置106のコンベアベルト112は、図5での反時計回りに回転する。つまり、コンベア装置106による搬送方向は、傾斜板104の前端部から前方に向かって斜め上方とされている。また、コンベアベルト112の表面、つまり、搬送面には、コンベアベルト112の幅方向に延びるように、複数の突起部115が形成されている。複数の突起部115は、コンベアベルト112の回転方向において一定の間隔で形成されており、その間隔は、部品供給器88によって供給される部品の長さ方向の寸法より長くされている。
また、コンベア装置106の前方側端部の下方には、傾斜板126が配設されている。傾斜板126は、部品供給器88の前方側の端面からコンベア装置106の下方に向かって配設されており、後方側の端部が斜め下方に傾斜している。さらに、その傾斜板126の下方にも、傾斜板128が配設されている。傾斜板128は、コンベア装置106の中央部の下方から部品供給器88の排出口98に向かって、前方側の端部が下方に位置するように傾斜している。
また、ベース96には、図4に示すように、1対のサイドフレーム部130が組み付けられている。1対のサイドフレーム部130は、対向した状態で互いに平行且つ、Y方向に延びるように立設されている。そして、1対のサイドフレーム部130の間の距離は、部品供給器88の幅方向の寸法より僅かに大きくされており、1対のサイドフレーム部130の間に、部品供給器88が着脱可能に装着されている。
部品散在装置90は、部品支持部材150と部品支持部材移動装置152とを含む。部品支持部材150は、ステージ156と1対の側壁部158とによって構成されている。ステージ156は、概して長手形状の板形状をなし、1対のサイドフレーム部130の間に装着された部品供給器88の下方から前方に延び出すように、配設されている。なお、ステージ156の上面は、概して水平とされており、図5に示すように、部品供給器88の傾斜板128の前方側の端部と僅かなクリアランスのある状態で配設されている。また、1対の側壁部158は、図4に示すように、ステージ156の長手方向の両側部に立設された状態で固定されており、各側壁部158の上端は、ステージ156の上面より上方に延び出している。
また、部品支持部材移動装置152は、部品支持部材150をエアシリンダ(図11参照)166の作動によりY方向にスライドさせる。この際、部品支持部材150は、部品供給器88の下方に格納された格納状態(図6参照)と、部品供給器88の下方から露出した露出状態(図5参照)との間で移動する。
部品戻し装置92は、図7に示すように、部品収容容器180と容器搖動装置181とを含む。部品収容容器180は、概して箱状をなし、底面が円弧形状とされている。部品収容容器180は、部品支持部材150のステージ156の前方側の端部において搖動可能に保持されており、容器搖動装置181の作動により、揺動する。この際、部品収容容器180は、開口を上方に向けた収容姿勢(図7参照)と、開口を部品支持部材150のステージ156の上面に向けた戻し姿勢(図8参照)との間で搖動する。
(b)撮像装置
撮像装置84は、図3に示すように、カメラ290とカメラ移動装置292とを含む。カメラ移動装置292は、ガイドレール296とスライダ298とを含む。ガイドレール296は、部品供給器88の上方において、ばら部品供給装置32の幅方向(X方向)に延びるように、本体80に固定されている。スライダ298は、ガイドレール296にスライド可能に取り付けられており、電磁モータ(図11参照)299の作動により、任意の位置にスライドする。また、カメラ290は、下方を向いた状態でスライダ298に装着されている。
(c)部品引渡し装置
部品引渡し装置86は、図3に示すように、部品保持ヘッド移動装置300と部品保持ヘッド302と2台のシャトル装置304とを含む。
部品保持ヘッド移動装置300は、X方向移動装置310とY方向移動装置312とZ方向移動装置314とを含む。Y方向移動装置312は、X方向に延びるように、部品供給ユニット82の上方に配設されたYスライダ316を有しており、Yスライダ316は、電磁モータ(図11参照)319の駆動により、Y方向の任意の位置に移動する。X方向移動装置310は、Yスライダ316の側面に配設されたXスライダ320を有しており、Xスライダ320は、電磁モータ(図11参照)321の駆動により、X方向の任意の位置に移動する。Z方向移動装置314は、Xスライダ320の側面に配設されたZスライダ322を有しており、Zスライダ322は、電磁モータ(図11参照)323の駆動により、Z方向の任意の位置に移動する。
部品保持ヘッド302は、図9に示すように、ヘッド本体330と吸着ノズル332とノズル旋回装置334とノズル回転装置335とを含む。ヘッド本体330は、Zスライダ322と一体的に形成されている。吸着ノズル332は、部品を保持するものであり、ホルダ340の下端部に着脱可能に装着されている。ホルダ340は、支持軸344において屈曲可能とされており、ノズル旋回装置334の作動により、ホルダ340が上方向に90度屈曲する。これにより、ホルダ340の下端部に装着されている吸着ノズル332は、90度旋回し、旋回位置に位置する。つまり、吸着ノズル332は、ノズル旋回装置334の作動により、非旋回位置と旋回位置との間で旋回する。もちろん、非旋回位置と旋回位置との間の角度で位置決め停止させることも可能である。また、ノズル回転装置335は、吸着ノズル332をそれの軸心周りに回転させる。
また、2台のシャトル装置304の各々は、図3に示すように、部品キャリヤ388と部品キャリヤ移動装置390とを含み、部品供給ユニット82の前方側に横方向に並んで、本体80に固定されている。部品キャリヤ388には、5個の部品受け部材392が、横方向に一列に並んだ状態で装着されており、各部品受け部材392に、部品が載置される。
なお、ばら部品供給装置32は、種々の部品を供給することが可能であり、部品受け部材392は、部品の形状に応じて種々のものが用意されている。ここでは、ばら部品供給装置32により供給される電子回路部品として、図10に示すように、リードを有するリード部品410に対応する部品受け部材392について説明する。リード部品410は、ブロック状の部品本体412と、部品本体412の底面から突出する2本のリード414とから構成されている。
また、部品受け部材392には、リード部品410に応じた形状の部品受容凹部416が形成されている。部品受容凹部416は、段付き形状の凹部であり、部品受け部材392の上面に開口する本体部受容凹部418と、その本体部受容凹部418の底面に開口するリード受容凹部420とから構成されている。そして、リード部品410は、リード414が下方を向く姿勢で、部品受容凹部416の内部に挿入される。これにより、リード414がリード受容凹部420に挿入されるとともに、部品本体412が本体部受容凹部418に挿入された状態で、リード部品410が部品受容凹部416の内部に載置される。
また、部品キャリヤ移動装置390は、図3に示すように、板状の長手部材であり、前後方向に延びるように、部品供給ユニット82の前方側に配設されている。部品キャリヤ移動装置390の上面には、部品キャリヤ388が前後方向にスライド可能に配設されており、電磁モータ(図11参照)430の駆動により、前後方向の任意の位置にスライドする。なお、部品キャリヤ388が、部品供給ユニット82に接近する方向にスライドした際には、部品保持ヘッド移動装置300による部品保持ヘッド302の移動範囲内に位置する部品受取位置までスライドする。一方、部品キャリヤ388が、部品供給ユニット82から離れる方向にスライドした際には、作業ヘッド移動装置64による作業ヘッド60,62の移動範囲内に位置する部品供給位置までスライドする。
また、制御装置34は、図11に示すように、統括制御装置450と、複数の個別制御装置(図では1つのみ図示されている)452と、画像処理装置454とを含む。統括制御装置450は、コンピュータを主体として構成されたものであり、基材搬送保持装置22,部品装着装置24,撮像装置26,撮像装置28,部品供給装置30,ばら部品供給装置32に接続されている。これにより、統括制御装置450は、基材搬送保持装置22,部品装着装置24,撮像装置26,撮像装置28,部品供給装置30,ばら部品供給装置32を統括して制御する。複数の個別制御装置452は、コンピュータを主体として構成されたものであり、基材搬送保持装置22,部品装着装置24,撮像装置26,撮像装置28,部品供給装置30,ばら部品供給装置32に対応して設けられている(図では、ばら部品供給装置32に対応する個別制御装置452のみが図示されている)。
ばら部品供給装置32の個別制御装置452は、部品散在装置90,部品戻し装置92,カメラ移動装置292,部品保持ヘッド移動装置300,部品保持ヘッド302,シャトル装置304に接続されている。これにより、ばら部品供給装置32の個別制御装置452は、部品散在装置90,部品戻し装置92,カメラ移動装置292,部品保持ヘッド移動装置300,部品保持ヘッド302,シャトル装置304を制御する。また、画像処理装置454は、撮像装置84に接続されており、撮像装置84により撮像された撮像データを処理する。その画像処理装置454は、ばら部品供給装置32の個別制御装置452に接続されている。これにより、ばら部品供給装置32の個別制御装置452は、撮像装置84により撮像された撮像データを取得する。
(B)部品実装機の作動
部品実装機10は、上述した構成によって、基材搬送保持装置22に保持された回路基材12に対して部品の装着作業が行われる。具体的には、回路基材12が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置52によって固定的に保持される。次に、撮像装置26が、回路基材12の上方に移動し、回路基材12を撮像する。これにより、回路基材12の保持位置の誤差に関する情報が得られる。また、部品供給装置30若しくは、ばら部品供給装置32は、所定の供給位置において、部品を供給する。なお、ばら部品供給装置32による部品の供給に関しては、後で詳しく説明する。そして、作業ヘッド60,62の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル66によって部品を保持する。続いて、部品を保持した作業ヘッド60,62が、撮像装置28の上方に移動し、撮像装置28によって、吸着ノズル66に保持された部品が撮像される。これにより、部品の保持位置の誤差に関する情報が得られる。そして、部品を保持した作業ヘッド60,62が、回路基材12の上方に移動し、保持している部品を、回路基材12の保持位置の誤差,部品の保持位置の誤差等を補正し、回路基材12上に装着する。
(C)ばら部品供給装置の作動
(a)ばら部品供給装置によるリード部品の供給
ばら部品供給装置32では、リード部品410が、作業者によって部品供給器88の投入口97から投入され、その投入されたリード部品410が、部品供給ユニット82,部品引渡し装置86の作動により、部品キャリヤ388の部品受け部材392に載置された状態で供給される。
詳しくは、作業者は、部品供給器88の上面の投入口97から、リード部品410を投入する。この際、部品支持部材150は、部品支持部材移動装置152の作動により、部品供給器88の下方に移動しており、格納状態とされている(図6参照)。なお、部品支持部材150が格納状態とされている際に、部品支持部材150の前方側の端部に配設された部品収容容器180は、部品供給器88の前方に位置しており、部品収容容器180の開口を上方に向けた姿勢(収容姿勢)とされている。
部品供給器88の投入口97から投入されたリード部品410は、部品供給器88の傾斜板104の上に落下し、傾斜板104の前方側の下端まで転がり落ちる。この際、傾斜板104の前方側の下端まで転がり落ちたリード部品410は、傾斜板104の前方側の下端と、コンベア装置106の後方側の下端との間に山積される。そして、コンベア装置106が作動されることで、コンベア装置106のコンベアベルト112が図6での反時計回りに周回する。この際、傾斜板104とコンベアベルト112との間に山積されたリード部品410のうちの所定数のリード部品410が、コンベアベルト112の隣り合う2つの突起部115の間に入り込み、それら複数のリード部品410が、コンベアベルト112によって斜め上方に向かって搬送される。
そして、コンベアベルト112によって搬送されたリード部品410は、コンベア装置106の前方側の上端から傾斜板126の上に落下する。その傾斜板126の上に落下したリード部品410は、傾斜板126の上を後方に向かって転がり落ち、傾斜板128の上に落下する。その傾斜板128の上に落下したリード部品410は前方に向かって転がり落ち、部品供給器88の前方側の排出口98から排出される。
これにより、部品供給器88の排出口98から排出されたリード部品410は、部品収容容器180の内部に収容される。そして、部品供給器88から所定量のリード部品410が排出されると、つまり、コンベア装置106が一定量作動すると、コンベア装置106が停止する。次に、部品支持部材150が、部品支持部材移動装置152の作動により、格納状態から前方に向かって移動する。
そして、部品支持部材150が格納状態から所定量、露出状態となる前方に向かって移動したタイミングで、部品戻し装置92の容器搖動装置181が作動し、部品収容容器180が搖動する。これにより、部品収容容器180の姿勢が、開口を上方に向けた姿勢(収容姿勢)から、開口をステージ156に向けた姿勢(戻し姿勢)に勢いよく変化する。この際、部品収容容器180に収容されたリード部品410が、ステージ156に向かって勢いよく放出される。これにより、部品収容容器180からステージ156の上にリード部品410が散在される。また、この部品収容容器の搖動動作はサイクルタイムが伸びないように、部品支持部材150が完全に露出状態となる前に完了するように設定されている。
上述した手順に従って、部品供給器88から部品支持部材150のステージ156の上にリード部品410が散在されると、撮像装置84のカメラ290が、カメラ移動装置292の作動により、部品支持部材150の上方に移動し、リード部品410を撮像する。そして、部品支持部材150の上面に散在された複数のリード部品410が、撮像データに基づいて、吸着ノズル332によってピックアップ可能なリード部品と、ピックアップ不可能なリード部品とに分けられる。なお、吸着ノズル332によってピックアップ可能なリード部品を、ピックアップ対象部品と記載し、吸着ノズル332によってピックアップ不能なリード部品を、非ピックアップ対象部品と記載する。
ピックアップ対象部品と非ピックアップ対象部品との区分け手法は、本発明とは関係ないため、簡単に説明するが、凹凸面等の吸着し難い面が上を向いた状態のリード部品410,重なった状態のリード部品410、側壁部158に近すぎて吸着が不能な状態のリード部品410等が、非ピックアップ対象部品に区分けされ、それ以外のリード部品410が、ピックアップ対象部品に区分けされる。また、ピックアップ対象部品に区分けされたリード部品410に対して、撮像データに基づいて、部品支持部材150上での位置、リード部品410の姿勢等の情報が取得される。
そして、取得されたピックアップ対象部品の位置情報に基づいて、ピックアップ対象部品の上方に、部品保持ヘッド302が、部品保持ヘッド移動装置300の作動により移動し、吸着ノズル332によってピックアップ対象部品が吸着保持される。なお、吸着ノズル332によってピックアップ対象部品が吸着保持される際には、吸着ノズル332は、非旋回位置に位置している。
次に、リード部品410が吸着ノズル332によって保持された後に、部品保持ヘッド302が部品キャリヤ388の上方に移動する。この際、部品キャリヤ388は、部品キャリヤ移動装置390の作動により、部品受取位置に移動している。また、部品保持ヘッド302が部品キャリヤ388の上方に移動する際に、吸着ノズル332は、旋回位置に旋回される。なお、旋回位置の吸着ノズル332に保持されたリード部品410のリード414が、鉛直方向での下方を向くように、吸着ノズル332は、ノズル回転装置335の作動により、旋回する。
部品保持ヘッド302が部品キャリヤ388の上方に移動すると、リード414が鉛直方向での下方を向いた状態のリード部品410が、部品受け部材392の部品受容凹部416内に挿入される。これにより、リード部品410は、図10に示すように、リード414を鉛直方向での下方に向けた状態で、部品受け部材392に載置される。
そして、リード部品410が部品受け部材392に載置されると、部品キャリヤ388は、部品キャリヤ移動装置390の作動により、部品供給位置に移動する。部品供給位置に移動した部品キャリヤ388は、作業ヘッド60,62の移動範囲に位置しているため、ばら部品供給装置32では、この位置においてリード部品410が部品実装機10に供給される。このように、ばら部品供給装置32では、リード414が下方を向き、リード414が接続された底面と対向する上面が上方を向いた状態で、リード部品410が供給される。このため、作業ヘッド60,62の吸着ノズル66は、適切にリード部品410を保持することができる。
(b)リード部品の部品収容容器への収容、及びステージへの散在
ばら部品供給装置32では、部品支持部材150のステージ156の上にピックアップ対象部品が散在されている際に、散在されているピックアップ対象部品のピックアップが繰り返され、ピックアップされたピックアップ対象部品が部品受け部材392に載置される。そして、部品受け部材392の装着された部品キャリヤ388が部品供給位置に移動することで、リード部品410の供給が行われる。ただし、部品支持部材150のステージ156の上にピックアップ対象部品が散在されていない場合には、ステージ156からリード部品410をピックアップすることができない。つまり、ピックアップが可能と判断されたリード部品410が全てピックアップされ、ピックアップが不可能と判断されたリード部品410、若しくは、判別が不能と判断されたリード部品410がステージ156の上に残存している場合には、ステージ156からリード部品410をピックアップすることができない。
このため、ばら部品供給装置32では、そのような場合に、ステージ156の上に残存しているリード部品410が部品収容容器180に回収される。そして、部品収容容器180に回収されたリード部品410が、ステージ156の上に、再度、散在され、リード部品410の姿勢が変更されることで、ステージ156からのリード部品410のピックアップが再開される。
具体的には、ステージ156の上のピックアップ対象部品が全てピックアップされると、部品支持部材150が、部品支持部材移動装置152の作動により、部品供給器88の下方に向かって移動する。つまり、部品支持部材150が、露出状態(図5参照)から格納状態(図6参照)に向かって移動する。この際、部品支持部材150の前端部に配設されている部品収容容器180は、開口を上方に向けた姿勢(回収姿勢)とされている。そして、部品支持部材150が露出状態から格納状態に向かって移動する際に、部品支持部材150のステージ156上のリード部品410は、部品供給器88の傾斜板128の前方側の端部によって堰き止められる。
さらに、部品支持部材150が、図6に示すように、格納状態に至るまで移動すると、ステージ156上のリード部品410が、部品収容容器180の内部に掻き落とされる。これにより、ステージ156の上のリード部品410が、部品収容容器180に回収される。このように、ステージ156の上のリード部品410が部品収容容器180に回収されると、その回収されたリード部品410が、ステージ156の上に補給される。
詳しくは、部品収容容器180へのリード部品410の回収が完了した際に、部品支持部材150は、図6に示すように、格納状態とされている。このため、部品支持部材150が、部品支持部材移動装置152の作動により、格納状態から前方に向かって移動する。そして、部品支持部材150が格納状態から所定量、露出状態となる前方に向かって移動したタイミングで、部品戻し装置92の容器搖動装置181が作動し、部品収容容器180が搖動する。これにより、部品収容容器180の姿勢が、開口を上方に向けた姿勢(収容姿勢)から、開口をステージ156に向けた姿勢(戻し姿勢)に勢いよく変化する。
この際、部品収容容器180に収容されたリード部品410が、ステージ156に向かって勢いよく放出される。これにより、部品収容容器180からステージ156の上にリード部品410が散在される。つまり、部品収容容器180に回収されたリード部品410が、ステージ156に補給される。これにより、補給されたリード部品410の姿勢が変更され、ステージ156の上から、再度、リード部品410がピックアップされる。
(c)部品供給器からステージへのリード部品の補給
また、ステージ156から部品収容容器180へのリード部品410の収容および、部品収容容器180からステージ156へのリード部品410の補給が繰り返されると、ステージ156の上に散在されるリード部品410の数が少なくなる。このため、ステージ156の上に散在されるリード部品410の数が少なくなると、部品供給器88からリード部品410が補給される。
具体的には、部品供給器88からリード部品410を補給するために、ステージ156の上に散在されているリード部品410の数を認識する必要がある。そこで、ステージ156の上でのリード部品410の占める比率が、ステージ156の上に散在されているリード部品410の数を推定する指標値として用いられる。
詳しくは、ステージ156から部品収容容器180にリード部品410が収容される前に、ステージ156が、カメラ290により撮像される。そして、撮像データに基づいて、リード部品410が散在されているステージ156のうちの、リード部品410が載置されていない箇所の面積が演算される。つまり、ステージ156が露出している箇所の面積(以下、「露出面積」と記載する)が演算される。具体的には、例えば、ステージ156の色が白色で、リード部品410の色が黒色である場合に、その取得された撮像データに基づいて、白色であると認識された箇所が抽出され、その抽出された箇所の面積が、露出面積として演算される。
なお、ステージ156の上にリード部品410が散在される前、つまり、何も載置されていない状態のステージ156が、カメラ290により撮像されている。そして、その撮像データに基づいて、ステージ156の面積(以下、「ステージ面積」と記載する)が演算されている。つまり、例えば、ステージ156の色が白色である場合に、撮像データに基づいて、白色の箇所が抽出され、その抽出された箇所の面積が、ステージ面積として演算されている。
そして、ステージ面積から露出面積を減算することで、ステージ156に散在されたリード部品410が占める面積(以下、「部品占有面積」と記載する)が演算される。次に、その部品占有面積のステージ面積に対する比率を演算することで、ステージ156の上でのリード部品410の占める比率(以下、「部品占有率」と記載する)が演算される。部品占有率は高いほど、ステージ156の上に散在されているリード部品410の数が多いことを示し、部品占有率が低いほど、ステージ156の上に散在されているリード部品410の数が少ないことを示す。このため、部品占有率は、ステージ156の上に散在されているリード部品410の数を推定する指標値として用いることができる。
このため、演算された部品占有率が閾値以下となった場合に、ステージ156の上に残存しているリード部品410の数が所定数以下になったと推定され、部品供給器88からステージ156に部品が補給される。具体的には、演算された部品占有率が閾値以下となった場合に、部品支持部材150が、部品支持部材移動装置152の作動により、露出状態から格納状態に向かって移動する。この際、そのタイミングで部品供給器88からリード部品410が供給される。なお、部品供給器88からのリード部品410の供給作業の説明は、先に説明しているため、詳細は省略する。
つまり、演算された部品占有率が閾値以下となった場合に、ステージ156が露出状態から格納状態に向かって移動しつつ、部品供給器88からステージ156の上にリード部品410が供給される。このため、部品供給器88からステージ156に供給されたリード部品410、および、部品供給器88からリード部品410が供給される前にステージ156の上に残存していたリード部品410が、部品収容容器180に収容される。そして、部品収容容器180に収容されたリード部品410は、上記手順に従って、ステージ156の上に散在される。これにより、ステージ156に残存しているリード部品410の数が少なくなった場合に、そのタイミングで部品供給器88からリード部品410が補給され、ステージ156からリード部品410を継続してピックアップすることが可能となる。
なお、ステージ156の上に残存していたリード部品410、および、部品供給器88から供給された部品が、一旦、部品収容容器180に収容され、その収容された部品が、再度、ステージに散在される。このため、ステージ156に補給される部品は、部品収容容器180に収容される前にステージ156に散在していた部品を含んでいる。また、部品供給器88及び部品収容容器180が補給装置として機能している。
(d)ステージ上のリード部品の数の調整
上述したように、部品占有率が閾値以下となった場合に、部品供給器88からステージ156の上にリード部品410が供給されることで、ステージ156からリード部品410を継続してピックアップすることが可能とされている。ただし、リード部品410の種類に関わらず、閾値を一律的に設定していると、ステージ156の上に散在されたリード部品410が重なる虞がある。
具体的には、例えば、図12に示すように、小さな寸法のリード部品410aの部品占有率が閾値A以下となった場合には、隣り合うリード部品410aの間に、比較的、大きなクリアランスがある。このため、小さな寸法のリード部品410aの部品占有率が閾値A以下となった場合に、部品供給器88からリード部品410aが補給されても、ステージ156の上には、新たに補給されたリード部品410aが散在される余地はあり、リード部品410aは重なり難い。
一方、図13に示すように、大きな寸法のリード部品410bの部品占有率が閾値A以下となった場合には、隣り合うリード部品410bの間に、殆どクリアランスは存在しない。このため、大きな寸法のリード部品410bの部品占有率が閾値A以下となった場合に、部品供給器88からリード部品410bが補給されると、ステージ156の上に、新たに補給されたリード部品410bが散在される余地はなく、リード部品410bは重なり易い。
つまり、大きな寸法のリード部品410bの部品占有率が閾値A以下となった場合に、部品供給器88からリード部品410bが供給されると、リード部品410bがステージ156で重なり、非ピックアップ対象部品となる確率が高くなる。このように、リード部品410bが非ピックアップ対象部品となる確率が高くなると、部品収容容器180への回収作業等の実行回数が多くなり、作業効率が低下する。
また、リード部品410の寸法だけでなく、リード部品410の形状に応じて、重なりやすいリード部品410と、重なり難いリード部品410とがある。このため、重なり難い形状のリード部品410の部品占有率が閾値A以下となった場合に、部品供給器88からリード部品410が補給されても、リード部品410は重なり難い。一方で、重なり易い形状のリード部品410の部品占有率が閾値A以下となった場合に、部品供給器88からリード部品410が補給されると、リード部品410は重なり易い。換言すれば、寸法の違うリード部品とは、形状の異なるリード部品と考えることもできる
このようなことに鑑みて、ばら部品供給装置32では、リード部品410の種類に応じて、閾値が設定されている。例えば、大きな寸法のリード部品410bに対して設定される閾値A1は、小さな寸法のリード部品410aに対して設定される閾値A2より小さく設定されている。つまり、大きな寸法のリード部品410bがステージ156に散在される場合において、小さな寸法のリード部品410aと比較して、ステージ156に残存する部品が少なくなった状態で、部品供給器88からリード部品410bが補給される。
また、例えば、重なり易い形状のリード部品410に対して設定される閾値A3は、重なり難い形状のリード部品410に対して設定される閾値A4より小さく設定されている。つまり、重なり易い形状のリード部品410がステージ156に散在される場合において、重なり難い形状のリード部品410と比較して、ステージ156に残存する部品が少なくなった状態で、部品供給器88からリード部品410が補給される。このように、リード部品410の種類に応じて、閾値を設定することで、部品供給器88からリード部品が補給された際のリード部品の重なりを抑制することが可能となる。
ただし、部品供給器88からステージ156にリード部品410が補給される際に、リード部品410の種類に応じて、部品供給器88から補給される部品数が異なるため、補給後にステージ156に適切な量のリード部品410を散在できない虞がある。詳しくは、部品供給器88では、コンベアベルト112が回動することで、ステージ156にリード部品410が補給されるが、この際に、コンベアベルト112は、例えば、隣り合う2つの突起部115の間の寸法に相当する距離、コンベアベルト112が回動する。このため、隣り合う2つの突起部115の間に入り込んでいるリード部品410が、部品供給器88からステージ156に供給される。
具体的に、例えば、部品供給器88から小さな寸法のリード部品410aが供給される場合には、図14に示すように、隣り合う2つの突起部115の間に、9個のリード部品410aが入り込んでいるため、部品供給器88からステージ156に、9個のリード部品410aが供給される。一方、部品供給器88から大きな寸法のリード部品410bが供給される場合には、図15に示すように、隣り合う2つの突起部115の間に、2個のリード部品410aが入り込んでいるため、部品供給器88からステージ156に、2個のリード部品410bが供給される。
また、重なり易い形状のリード部品410は、隣り合う2つの突起部115の間で重なり易いため、比較的多くの数のリード部品410が入り込み、部品供給器88からステージ156に、多くの数のリード部品410が供給される。一方、重なり難い形状のリード部品410は、隣り合う2つの突起部115の間で重なり難いため、比較的少ない数のリード部品410しか入り込まず、部品供給器88からステージ156に、少ない数のリード部品410が供給される。
このように、部品供給器88からリード部品410が補給される際に、コンベアベルト112の回動量が、部品の種類に関わらず、一律的に設定されていると、部品の種類に応じて、部品供給器88から補給される部品数が異なり、補給後にステージ156に適切な量のリード部品410を散在できない。このようなことに鑑みて、リード部品410の種類に応じて、部品補給時におけるコンベアベルト112の回動量が設定されている。
例えば、小さな寸法のリード部品410aの補給時におけるコンベアベルト112の回動量は、隣り合う2つの突起部115の間の寸法に相当する距離(以下、「設定距離」と記載する)に個別制御装置452あるいは統括制御装置450に設定されている。一方、大きな寸法のリード部品410bの補給時におけるコンベアベルト112の回動量は、設定距離の5倍の距離に設定されている。これにより、部品供給器88からステージ156に部品が補給される際に、小さな寸法のリード部品410aは9個程度、補給され、大きな寸法のリード部品410bは10個程度、補給される。また、重なり難い形状のリード部品410の補給時におけるコンベアベルト112の回動量は、重なり易い形状のリード部品410の補給時におけるコンベアベルト112の回動量より、多く設定されている。
このように、部品の種類に応じて、部品補給時におけるコンベアベルト112の回動量を設定することで、部品の種類に関わらず、部品供給器88からステージ156に補給される部品の数を概ね同じにすることが可能となる。これにより、部品供給器88から部品が補給された後において、ステージ156に適切な量の部品を散在させることが可能となる。また、コンベアベルトの回動量が設定距離の整数倍に限定されなくとも良い。
このため、ばら部品供給装置32では、部品供給器88から部品を補給するタイミングを特定する際に用いられる閾値と、部品補給時におけるコンベアベルト112の回動量とが、部品の種類に応じて設定されることで、ステージ156に散在される部品の数が適切に調整され、適切な部品供給が担保されている。
また、ばら部品供給装置32では、上述したように、5台の部品供給ユニット82が設けられている。また、5台の部品供給ユニット82の各々では、1台のステージと、1台の部品供給器88とが対応付けられており、1台のステージに関連付けられている1台の部品供給器88から部品が供給される。このため、5台の部品供給ユニット82毎に、ステージ156での部品量を調整することが可能とされている。つまり、5台の部品供給ユニット82毎に、異なる種類の部品が供給される場合に、ステージ156毎に、部品供給器88から部品を補給するタイミングを特定する際に用いられる閾値と、部品補給時におけるコンベアベルト112の回動量とが異なる。このため、5台の部品供給ユニット82毎に、ステージ156の上に散在される部品量が調整される。これにより、部品供給ユニット82の各々から供給される部品量に応じて、ステージ156上の部品量を調整することが可能となり、ばら部品供給装置32が種々の部品をバランス良く供給することが可能となる。つまり、必要とされる部品供給スピードに応じて的確に部品を供給することが可能となる。
さらに、ばら部品供給装置32では、ステージ156毎に、部品を補給するタイミングを特定する際に用いられる閾値と、部品補給時におけるコンベアベルト112の回動量とが異なるため、複数の部品供給器88の各々からステージ156へ任意のタイミングで部品を補給することが可能となる。このタイミングとして、部品補給時におけるコンベアベルト112の作動が開始するタイミングと停止するタイミングとを採用することが可能である。このため、部品補給のタイミングを、単位時間当たりのコンベアベルト112からの部品の補給回数に基づくタイミングとすることができる。
ちなみに、ばら部品供給装置32は、部品供給装置の一例である。部品供給器88は、補給装置の一例である。ステージ156は、ステージの一例である。部品収容容器180は、補給装置の一例である。個別制御装置452は、制御装置の一例である。
なお、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。具体的には、例えば、上記実施例では、部品供給器88から部品を補給するタイミングを特定する際に用いられる閾値と、部品補給時におけるコンベアベルト112の回動量とが、部品の種類に応じて設定されることで、ステージ156の部品量が調整されている。一方で、閾値とコンベアベルト112の回動量との少なくとも一方が、部品の種類に応じて設定されることで、ステージ156の部品量が調整されてもよい。
また、上記実施例では、1台のステージと、1台の部品供給器とが対応付けられているが、例えば、2台のステージと、3台の部品供給器とが対応付けられてもよい。このような場合には、1台目のステージに関連付けられている2台の部品供給器から部品が供給され、2台目のステージに関連付けられている残りの1台の部品供給器から部品が供給される。
また、上記実施例では、コンベアベルト112の回動量が、部品の種類に応じて設定されることで、部品供給器88から補給される部品の数が調整されるが、コンベアベルト112の作動時間が、部品の種類に応じて設定されることで、部品供給器88から補給される部品の数が調整されてもよい。また、部品供給器88からステージ156に部品を供給する装置として、コンベア装置106でなく、バケット等が用いられる場合には、バケットからの供給回数が、部品の種類に応じて設定されることで、部品供給器88から補給される部品の数が調整されてもよい。
また、上記実施例では、部品占有率が、ステージ156に散在されている部品の数を推定するための指標値として用いられているが、ステージ156に散在されている部品の数を用いてもよい。具体的には、例えば、撮像データに基づいて、種々の姿勢の部品の外形線を区別し、区別された外形線に基づいて、ステージ156に散在されている部品の数を演算してもよい。この場合には、その演算された部品数が閾値以下となった場合に、部品供給器88からステージ156に部品が補給される。
また、上記実施例では、ステージ面積から露出面積が減算されることで、全部品専有面積が演算されているが、撮像データに基づいて、部品専有面積が演算されてもよい。具体的に、例えば、ステージ156の色が白色あるいは明色で、リード部品410の色が黒色あるいは暗色である場合に、撮像データに基づいて、黒色あるいは暗色と認識された箇所が抽出され、その抽出された箇所の面積が、部品専有面積として演算されてもよい。
また、上記実施例では、リード部品410に本発明が適用されているが、種々の種類の部品に本発明を適用することが可能である。大まかには異形部品、具体的には、例えば、太陽電池の構成部品,パワーモジュールの構成部品,リードを有さない電子回路部品等に、本発明を適用することが可能である。
32:ばら部品供給装置(作業機) 82:部品供給ユニット(部品供給装置) 88:部品供給器(補給装置) 156:ステージ








Claims (6)

  1. 各々に異なる形状の部品を補給する複数の補給装置と、
    前記補給装置から補給される前記部品が散在される複数のステージと、
    前記複数の補給装置の各々から前記ステージへ任意のタイミングで前記部品を補給させる制御部と、
    を備えた部品供給装置。
  2. 前記複数のステージの各々は、そのステージに一対一で関連付けされた補給装置から前記異なる形状の部品を補給する請求項1に記載の部品供給装置。
  3. 前記複数の補給装置の各々が前記ステージへ前記異なる形状の部品を補給するタイミングは、単位時間当たりの補給回数に基づくタイミングである請求項1ないし請求項2に記載の部品供給装置。
  4. 前記補給装置から前記ステージに一回あたりに補給される部品数は、前記異なる形状の部品に応じて設定される請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の部品供給装置。
  5. 前記補給装置から前記ステージに補給される前記異なる形状の部品は、前記ステージに散在した部品を含む請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の部品供給装置。
  6. 複数の補給装置の各々から複数のステージの各々に補給される異なる形状の部品を前記複数のステージの各々に散在させた状態で部品装着装置に供給する部品供給方法であって、
    前記複数のステージの各々のステージ毎に、部品量を変更することが可能とされた部品供給方法。
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