JPWO2019116442A1

JPWO2019116442A1 - 部品供給装置及び、部品供給方法

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Publication number: JPWO2019116442A1
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Inventors: 進哉寺澤
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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

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。
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。
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。
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。
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。
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。