WO2024053048A1 - 部品装着機および部品装着方法 - Google Patents

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WO2024053048A1
WO2024053048A1 PCT/JP2022/033717 JP2022033717W WO2024053048A1 WO 2024053048 A1 WO2024053048 A1 WO 2024053048A1 JP 2022033717 W JP2022033717 W JP 2022033717W WO 2024053048 A1 WO2024053048 A1 WO 2024053048A1
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WO
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height
component
support surface
parts
supply
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/033717
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐輔 山▲崎▼
裕司 川崎
Original Assignee
株式会社Fuji
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社Fuji filed Critical 株式会社Fuji
Priority to PCT/JP2022/033717 priority Critical patent/WO2024053048A1/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components

Definitions

  • the present invention relates to a component mounting machine and a component mounting method.
  • the component mounting machine performs a mounting process of mounting components supplied by a feeder or the like onto a board.
  • the above-mentioned feeder includes a type that supplies parts in a bulk state in which parts are scattered in a supply area where a suction nozzle can pick up the parts.
  • the component mounting machine executes image processing to recognize the state of supply of components by the bulk feeder, and controls a component suction operation using a suction nozzle based on the result of the image processing.
  • the purpose of this specification is to provide a component mounting machine and a component mounting method that can perform a suitable component picking operation in a mounting process using a bulk feeder.
  • This specification includes a measuring unit that measures the height of a support surface that supports parts in a supply area where a bulk feeder supplies parts in a collectable manner;
  • a component mounting machine comprising: an adjustment unit that calculates an adjustment amount of a target height of the holding member in a picking operation for picking the component from the support surface based on the measured height of the supporting surface.
  • This specification includes a measuring step of measuring the height of a support surface that supports parts in a supply area where a bulk feeder supplies parts in a collectable manner, and lowering a holding member capable of holding the parts to the supply area.
  • a component mounting method comprising: an adjustment step of calculating an adjustment amount of a target height of the holding member in a collection operation of collecting the component from the support surface based on the measured height of the support surface.
  • the target height of the holding member is adjusted based on the height of the support surface of the component, so that the target component can be appropriately collected, and the generation of vibrations during collection can be suppressed.
  • the effect on other parts can be reduced. Therefore, it is possible to perform a suitable component collection operation in the mounting process using the bulk feeder.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing a component mounting machine.
  • FIG. 2 is a side view schematically showing a part of the bulk feeder including a supply area.
  • 3 is a plan view seen from direction III in FIG. 2.
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a component mounting machine and a calibration device.
  • FIG. 4 is a plan view showing an enlarged supply area of FIG. 3; 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5.
  • FIG. It is a figure which shows the image data which imaged the supply area. It is a figure which shows the adjustment amount for every cavity in adjustment data. It is a figure which shows the division of the supply area in the modified form of embodiment. It is a figure which shows the adjustment data in the modified form of embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing the descent of the suction nozzle during the sampling operation.
  • the component mounting machine 10 constitutes a production line for producing board products together with a plurality of types of board working machines including other component mounting machines 10, for example.
  • the substrate-related working machines that constitute the above-mentioned production line may include a printing machine, an inspection device, a reflow oven, and the like.
  • Substrate transport device 11 The component mounting machine 10 includes a substrate transport device 11, as shown in FIG.
  • the substrate transfer device 11 sequentially transfers the substrates 91 in the transfer direction and positions the substrates 91 at a predetermined position within the machine.
  • the component mounting machine 10 includes a component supply device 12 .
  • the component supply device 12 supplies components to be mounted on the board 91.
  • feeders 122 are set in a plurality of slots 121, respectively.
  • the feeder 122 is, for example, a tape feeder that feeds and moves a carrier tape containing a large number of parts so as to be able to collect the parts.
  • a bulk feeder 30 is applied to the feeder 122, which feeds parts accommodated in a bulk state (in a bulk state with irregular postures) so that the parts can be collected (see FIG. 2). Details of the bulk feeder 30 will be described later.
  • the component mounting machine 10 includes a component transfer device 13.
  • the component transfer device 13 transfers the components supplied by the component supply device 12 to a predetermined mounting position on the board 91.
  • the component transfer device 13 includes a head drive device 131, a moving table 132, a mounting head 133, and a suction nozzle 134.
  • the head drive device 131 moves the moving table 132 in the horizontal direction (X direction and Y direction) using a linear motion mechanism.
  • the mounting head 133 is removably fixed to the movable table 132 by a clamp member (not shown), and is provided so as to be movable horizontally within the machine.
  • the mounting head 133 supports a plurality of suction nozzles 134 in a rotatable and movable manner.
  • the suction nozzle 134 is a holding member that picks up and holds the parts supplied by the feeder 122.
  • the suction nozzle 134 suctions the parts supplied by the feeder 122 using the supplied negative pressure air.
  • a chuck or the like that holds the component by gripping it may be employed.
  • the component mounting machine 10 includes a component camera 14 and a board camera 15.
  • the component camera 14 and the board camera 15 are digital imaging devices having an imaging element such as a CMOS.
  • the component camera 14 and the board camera 15 perform imaging based on the control signal, and send out image data acquired by the imaging.
  • the component camera 14 is configured to be able to image the component held by the suction nozzle 134 from below.
  • the board camera 15 is provided on the movable table 132 so as to be movable in the horizontal direction integrally with the mounting head 133.
  • the board camera 15 is configured to be able to image the board 91 from above.
  • the board camera 15 can also image various devices within the movable range of the moving table 132.
  • the board camera 15 captures an image of the supply area As where the bulk feeder 30 supplies parts and the reference mark 46 provided on the top of the bulk feeder 30 within the camera field of view. can do. In this way, the board camera 15 can be used for imaging different imaging targets in order to obtain image data used for various image processing.
  • Control device 20 The component mounting machine 10 includes a control device 20, as shown in FIG.
  • the control device 20 is mainly composed of a CPU, various memories, and control circuits.
  • the control device 20 includes a storage section 21 as shown in FIG.
  • the storage unit 21 is configured by a storage device such as a hard disk device or a flash memory.
  • the storage unit 21 of the control device 20 stores various data such as a control program and adjustment data D2 used to control the mounting process.
  • the control program indicates the mounting position, mounting angle, and component type of the components to be mounted on the board 91 in the mounting process in the expected mounting order.
  • the mounting process includes a process in which a PP cycle (pick and place cycle) including a collection cycle and a mounting cycle is repeated multiple times.
  • the above-mentioned "collection cycle” is a process in which the collection operation of collecting the components supplied by the component supply device 12 with the suction nozzle 134 is repeated multiple times.
  • the above-mentioned "mounting cycle” is a process in which the mounting operation of mounting the sampled component at a predetermined mounting position on the board 91 at a predetermined mounting angle is repeated multiple times.
  • the control program includes a PP consisting of multiple sampling operations and mounting operations that are grouped in consideration of the number of suction nozzles 134 supported by the mounting head 133, the moving distance of the mounting head 133, etc.
  • the cycle execution order is set in advance.
  • the control device 20 includes a supply state recognition section 22.
  • the supply state recognition unit 22 determines the supply state of a plurality of components in the supply area As of the bulk feeder 30 based on image data D1 (see FIG. 7) acquired by imaging with a camera (in this embodiment, the board camera 15). Recognize.
  • the supply state recognition process includes a process of recognizing whether or not there is a part that can be collected in the supply area As, and, if there is a part that can be collected, recognizing the position and angle of the part.
  • the control device 20 includes a mounting control section 23.
  • the mounting control unit 23 executes mounting processing based on a control program.
  • the mounting control unit 23 controls the operation of the mounting head 133 during the picking operation based on the result of the supply state recognition process.
  • the mounting control unit 23 adjusts the target height of the suction nozzle 134 when the suction nozzle 134 is lowered, based on the result of a calibration process described later. Details of the calibration process and sampling operation will be described later.
  • the mounting control unit 23 executes a process of recognizing the holding state of the component held by each of the plurality of holding members (suction nozzles 134). Specifically, the mounting control unit 23 performs image processing on the image data acquired by the component camera 14 and recognizes the position and angle of each component with respect to the reference position of the mounting head 133. In addition to the component camera 14, the mounting control unit 23 uses image data obtained by imaging the component from the side, below, or above using, for example, a head camera unit provided integrally with the mounting head 133. It may also be processed.
  • the mounting control unit 23 controls the operation of the mounting head 133 based on information output from various sensors, the results of image processing, a control program, and the like. Thereby, the positions and angles of the plurality of suction nozzles 134 supported by the mounting head 133 are controlled. As a result, the component held by the suction nozzle 134 is mounted at a predetermined mounting position and at a predetermined mounting angle as instructed by the control program.
  • the bulk feeder 30 is set in the component mounting machine 10 and functions as a part of the component supply device 12.
  • the bulk feeder 30 supplies components housed in a component case in a bulk state that is not packaged like a carrier tape. Therefore, unlike a tape feeder, the bulk feeder 30 does not use a carrier tape, and therefore has the advantage that loading of a carrier tape, collection of used tape, etc. can be omitted.
  • a type of bulk feeder 30 that supplies parts in an irregular posture to a planar supply area As.
  • the parts are so close that they touch each other in the supply area As, or if they are piled up (overlapping each other in the vertical direction), or if the parts are in a horizontal position with the width direction being the vertical direction, the parts The mounting machine 10 cannot collect these parts. Therefore, in order to increase the proportion of parts that can be collected, there is a type of bulk feeder 30 that supplies parts in an aligned state in the supply area As.
  • a bulk feeder 30 of a type that aligns parts will be exemplified and explained.
  • the bulk feeder 30 includes a feeder main body 31 formed in a flat box shape.
  • a connector 311 and two pins 312 are provided at the front of the feeder body 31 (the right end in FIG. 2).
  • the two pins 312 are inserted into guide holes provided in the slot 121 and are used for positioning when the feeder main body 31 is set in the slot 121.
  • the bulk feeder 30 includes an orbit unit 40.
  • the orbit unit 40 is provided so as to be able to vibrate and to be detachably attached to the feeder main body 31 .
  • the orbit unit 40 is given vibration by a vibration device 35, which will be described later.
  • the track unit 40 is formed with a conveyance path R through which a plurality of parts are conveyed, and a supply area As that communicates with the conveyance path R and opens upward so that a plurality of parts can be collected.
  • the track unit 40 is formed to extend in the front-back direction of the feeder main body 31 (the left-right direction in FIG. 3).
  • a pair of side walls 52 that protrude upward are formed at both edges of the track unit 40 in the width direction (vertical direction in FIGS. 3 and 5).
  • the pair of side walls 52 surround the periphery of the conveyance path R together with the tip portion 53 of the track unit 40, and prevent leakage of components conveyed through the conveyance path R.
  • On the upper surface of the tip portion 53 a pair of left and right circular reference marks 46 indicating the reference position of the supply area As are attached.
  • an alignment member is replaceably attached to the track unit 40.
  • a base plate 42 and a mask plate 43 as alignment members are arranged in an overlapping manner.
  • the base plate 42 and the mask plate 43 are flat plate members each having a predetermined thickness.
  • the mask plate 43 has a plurality of through holes arranged in a predetermined pattern (staggered in this embodiment). Each of the plurality of through holes of the mask plate 43 has a rectangular shape slightly larger than the outer shape of the component supplied by the bulk feeder 30.
  • the base plate 42 and the mask plate 43 are fixed by a plurality of bolts 45 while being sandwiched between the track body 41 and the guide member 44.
  • the guide member 44 is a fixing member for the replaceable base plate 42 and the mask plate 43, and also constitutes the pair of side walls 52 and the tip portion 53, and functions as a guide for the parts supplied to the supply area As.
  • a cover 47 that covers the transport path R is fixed above the guide member 44. As shown in FIGS. The cover 47 is configured to prevent parts from flying out from the transport path R.
  • the upper surface of the base plate 42 and the through holes of the mask plate 43 constitute a plurality of cavities 51 that individually accommodate a plurality of components.
  • Each of the plurality of cavities 51 opens upward and accommodates the component in a posture such that the thickness direction of the component is in the vertical direction.
  • the plurality of cavities 51 form a staggered pattern depending on the arrangement pattern of the through holes of the mask plate 43.
  • the "supply area As" of the orbital unit 40 is an area where parts are supplied in bulk, and is an area where parts can be picked up by the suction nozzle 134 supported by the mounting head 133.
  • the "conveyance path R" of the track unit 40 is a path through which the components distributed from the component case side to the track unit 40 are transported to the supply area As.
  • the bulk feeder 30 is provided above the orbit unit 40 and includes a shutter 32 that can close the opening of the supply area As. By opening and closing the shutter 32, the bulk feeder 30 can prevent parts from flying out or foreign matter from entering the supply area As.
  • the shutter 32 can be switched between an open state, a closed state, and an intermediate state by opening and closing operations.
  • the closed state of the shutter 32 is a state in which the shutter 32 contacts the track unit 40 and the opening of the supply area As is completely closed. At this time, the shutter 32 is located on the rear side of the feeder main body 31 than the pair of reference marks 46 of the orbit unit 40, as shown by the broken line in FIG. shall be.
  • the open state of the shutter 32 means a state in which the opening of the supply area As is not closed and the main range of the supply area As (the range in which the plurality of cavities 51 are provided in this embodiment) is exposed. be.
  • the suction nozzle 134 can perform a component picking operation for any of the cavities 51.
  • the intermediate state of the shutter 32 is a state between the closed state and the open state, in which the shutter 32 is spaced apart from the track unit 40 at least more than the amplitude of the track unit 40 that vibrates due to the vibration of the vibration device 35, and is This is a state in which parts are prevented from flying out from the opening in area As.
  • the shutter 32 is opened and closed by a drive device (not shown), and is placed in a closed state, an open state, or an intermediate state depending on the drive state of the drive device.
  • the bulk feeder 30 includes a vibration device 35 provided on the feeder main body 31.
  • the vibration device 35 constitutes a transport device that transports a plurality of parts between the transport path R and the supply area As. Specifically, the vibration device 35 applies vibration to the track unit 40 so that the plurality of components are transported along the transport path R.
  • the vibration device 35 applies vibration to the track unit 40, the track unit 40 moves in an ellipse when viewed from the side.
  • the bulk feeder 30 can vary the transport speed of the parts to be transported, the degree of dispersion of the parts, the transport direction, etc. by controlling the frequency and amplitude of vibrations applied to the orbit unit 40, and the rotational direction of the elliptical motion caused by the vibrations. Can be done.
  • Feeder control device 36 The bulk feeder 30 includes a feeder control device 36, as shown in FIG.
  • the feeder control device 36 is mainly composed of a CPU, various memories, and control circuits.
  • the feeder control device 36 is supplied with power through the connector 311 when the bulk feeder 30 is set in the slot 121, and is in a state where it can communicate with the control device 20 of the component mounting machine 10.
  • the feeder control device 36 stores various data such as programs and transport parameters used to control the component supply process.
  • the above-mentioned "conveyance parameter” is a parameter for controlling the operation of the vibration device 35 so that the vibration applied to the track unit 40 is appropriate when conveying the components in the component supply process, for example, the alignment member It is set in advance in association with each type of component and each type of part.
  • the feeder control device 36 controls the operation of the vibration device 35 to carry out a component conveyance operation.
  • the feeder control device 36 configured as described above issues a command to supply parts during the period from the end of the current collection operation to the start of the next collection operation while the component placement machine 10 is executing the PP cycle.
  • the parts supply operation is executed.
  • the component supply operation is an operation of transporting the components so that the components are accommodated in the plurality of cavities 51.
  • the transport operation includes a transport operation to the extent that the component located at the front end of the transport path R advances to the front end of the supply area As, and then a transport operation to the extent that the component moves back to the front end of the transport path R again. This includes the return operation.
  • the feeding operation and the return operation are performed so that the plurality of parts are reciprocated in the forward and backward direction multiple times in the supply area As during the transport operation.
  • the operation may be executed repeatedly.
  • one selected from a plurality of transport patterns can be selectively executed in consideration of circumstances such as allowable time and securing the number of parts that can be collected.
  • the calibration device 60 executes a calibration process for the bulk feeder 30 before executing the mounting process.
  • the calibration device 60 is incorporated into the control device 20 of the component mounting machine 10, as shown in FIG.
  • the calibration process by the calibration device 60 is performed for the purpose of understanding individual differences in the structure of the bulk feeder 30 and obtaining an appropriate amount of adjustment in the collection operation before execution of the mounting process.
  • the above-mentioned "individual differences” include, for example, the dimensional difference between the base plate 42 and the mask plate 43 in the orbit unit 40 due to the tolerance, and the positional error of the bulk feeder 30 set in the slot 121.
  • the supply surface 56 in this embodiment, the upper surface of the base plate 42 in the supply area As may be slightly shifted in the vertical direction and may be slightly inclined with respect to the horizontal plane. .
  • the supply surface 56 is shifted from the specified design height and tilted in this manner, the parts that can be collected in the supply area As are located at heights that are slightly deviated from the specified height.
  • the suction nozzle 134 is sufficiently lowered in order to absorb the difference in height between the parts that can be collected.
  • vibrations that may occur when the suction nozzle 134 comes into contact with the component become large, especially if the component is located at a position higher than the specified height. If the postures of the surrounding parts change due to this vibration, the supply state of the parts will change, which may affect the accuracy of the subsequent picking operation.
  • the calibration device 60 includes a measuring section 61 and an adjusting section 62.
  • the measurement unit 61 measures the height of the support surface 55 that supports parts in the supply area As where the bulk feeder 30 supplies parts so that they can be collected.
  • the above-mentioned "support surface” is the surface of the supply surface 56 that faces the lower surface of the component that is supplied so that it can be collected.
  • the parts that can be collected are those that are housed in the cavity 51 in a normal posture. Therefore, the support surface 55 is the bottom surface 511 of the cavity 51 (the top surface of the base plate 42), as shown in FIG.
  • the measurement unit 61 measures the height of each of the bottom surfaces 511 of the plurality of cavities 51 that can serve as the support surface 55, assuming that a component is accommodated in each of the plurality of cavities 51 so as to be able to be collected. Various aspects can be adopted for the measurement processing by the measurement unit 61.
  • the measurement unit 61 performs measurement based on the detection result by the height detection device 65 that detects the position in the height direction of the supply surface 56 that is on the same plane as the support surface 55. , the height of the support surface 55 is directly measured.
  • the height detection device 65 includes, for example, a sensor provided on the movable table 132 so as to be movable integrally with the mounting head 133, and measures the distance to the object located below the sensor.
  • the above-mentioned sensor may be a non-contact type such as a laser type or an ultrasonic type, or it may be a contact type that detects contact with a target object by lowering the probe.
  • the height detection device 65 is used to detect the height of the top surface of the substrate 91 positioned by the substrate transfer device 11.
  • the measurement unit 61 sets four measurement points 71 (71A-71D) on the bottom surface 511 of the four corners of the plurality of cavities 51. Next, the measurement unit 61 moves the height detection device 65 above each of the first to fourth measurement points 71A to 71D and obtains the detection results. Subsequently, the measurement unit 61 calculates a plane including the first to fourth measurement points 71A to 71D based on the detection result by the height detection device 65. The plane thus calculated indicates the height and inclination of the supply surface 56 (the upper surface of the base plate 42) using an equation.
  • the measurement unit 61 individually calculates the height of the support surface 55, which is the bottom surface 511 of each cavity 51, based on the height and inclination of the supply surface 56 and the arrangement pattern of the plurality of cavities 51. Thereby, as shown in FIG. 8, when the plurality of cavities 51 accommodate parts to be collected, the height of each support surface 55 is measured in advance.
  • the measurement unit 61 measures the height by setting at least two measurement points 71 spaced apart in a direction intersecting the tilt axis, and calculates the height of the supply surface 56 and the angle around the tilt axis. You may.
  • the measurement unit 61 may set at least one measurement point 71 to measure the height, and calculate the height of the supply surface 56.
  • the number of measurement points 71 may be switched according to a preset operating mode, taking into consideration the expected state of the supply surface 56, required accuracy, time required for calibration processing, and processing load. good.
  • the measurement unit 61 detects the detection result by the height detection device 65 that detects the position in the height direction of the surface to be measured that is spaced apart from the support surface 55 by a specified amount Fs in the height direction.
  • the height of the support surface 55 is indirectly measured based on .
  • the measurement unit 61 sets four different measurement points 72 (72A-72D) on the upper surface (measurement surface) of the mask plate 43, which is at the same height as the opening surface of the cavity 51. These four measurement points 72 are spaced apart from the support surface 55 by a prescribed amount Fs equal to the thickness of the mask plate 43, as shown in FIG.
  • the measurement unit 61 uses the height detection device 65 to obtain the heights of the four first to fourth measurement points 72A to 72D as detection results. Subsequently, the measurement unit 61 measures a plane including each point by shifting the first to fourth measurement points 72A-72D downward by the specified amount Fs based on the detection result by the height detection device 65 and the specified amount Fs. calculate.
  • the plane thus calculated indicates the height and inclination of the supply surface 56 (the upper surface of the base plate 42) using an equation.
  • the measurement unit 61 may also set a plurality of measurement points 73 on the upper surface of the guide member 44, for example, as shown in FIG. good. Specifically, the measurement unit 61 places a pair of measurement points 73 (73A, 73A, 73B). The measurement unit 61 also has a pair of measurement points 73 ( 73C, 73D).
  • the fixed seat surface 441 and the bridge surface 442, which are the surfaces to be measured of the guide member 44, are each formed so that the distance from the lower surface that contacts the mask plate 43 is constant.
  • the two measurement points 73 set on the fixed seat surface 441 are spaced apart from the support surface 55 by the first specified amount Fs1, as shown in FIG.
  • the two measurement points 73 set on the bridge surface 442 are spaced apart from the support surface 55 by a second specified amount Fs2.
  • the measurement unit 61 uses the height detection device 65 to obtain the heights of the four first to fourth measurement points 73A to 73D as detection results. Subsequently, the measuring unit 61 moves the first and second measurement points 73A-73B downward by a first specified amount based on the detection result by the height detection device 65, the first specified amount Fs1, and the second specified amount Fs2. A plane is calculated that includes a total of four points: two points shifted by Fs1, and two points shifted downward by the second specified amount Fs2 from the third and fourth measurement points 73C-73D. The plane thus calculated indicates the height and inclination of the supply surface 56 (the upper surface of the base plate 42) using an equation.
  • the measurement unit 61 measures the height of the surface to be measured (the upper surface of the mask plate 43, the fixed seat surface 441, and the bridge surface 442) that are spaced apart from the support surface 55 by specified amounts Fs, Fs1, and Fs2 in the height direction.
  • the height of the support surface 55 is indirectly measured based on the detection result by the height detection device 65 that detects the position in the direction.
  • the subsequent measurement of the height of the support surface 55 for each of the plurality of cavities 51 and the switching of the number of measurement points according to the operation mode are the same as in the first aspect of the measurement process, so a detailed explanation will be omitted.
  • Adjustment section 62 adjusts the adjustment amount Mc of the target height Ht of the holding member (suction nozzle 134) in a collection operation in which the holding member (suction nozzle 134) capable of holding the component is lowered to collect the component from the supply area As. It is calculated based on the measured height of the support surface 55.
  • the above target height Ht is the height of the lowering end of the suction nozzle 134 that is lowered to collect the parts to be collected.
  • the target height Ht is changed depending on the type of parts to be supplied and the type of picking operation. For example, in the case of an operation of pressing the suction nozzle 134 against a component to collect it, the target height Ht is set below the top surface of the component supported by the support surface 55 (on the negative side in the Z direction). Further, for example, when performing so-called aerial suction, in which a component is suctioned without pressing the suction nozzle 134 against the component, the target height Ht is within a predetermined range (clearance Lc) from the top surface of the component supported on the support surface 55. The height is set such that the lower end of the suction nozzle 134 is located within the height. Aerial suction is a control for preventing the impact when the suction nozzle 134 comes into contact with the upper surface of a component from affecting the components accommodated in other cavities 51 .
  • the adjustment unit 62 calculates the adjustment amount Mc applied to various target heights Ht for each of the plurality of support surfaces 55 based on the height and inclination of the supply surface 56.
  • the adjustment process for calculating the adjustment amount Mc is performed at appropriate timing and accuracy depending on the type of bulk feeder 30 and the operation mode of the mounting process (for example, accuracy priority mode, production efficiency priority mode, etc.). Various embodiments may be adopted.
  • the adjustment unit 62 adjusts the adjustment amount Mc in advance for each of the plurality of cavities 51 after the measurement unit 61 executes the measurement process until the sampling operation is executed. Calculate.
  • the adjustment amount Mc calculated by the adjustment unit 62 is stored in the storage unit 21 of the control device 20, for example, as adjustment data D2 (see FIGS. 8 and 10).
  • each of the parts that can be collected in the supply area As is accommodated in one of the plurality of cavities 51.
  • the adjustment unit 62 calculates the adjustment amount Mc for each cavity 51. Thereby, when the mounting control unit 23 recognizes a component that can be collected by executing the supply state recognition process, it can acquire the adjustment amount Mc corresponding to the cavity 51 that accommodates this component and apply it to the collection operation. . Specifically, the adjustment unit 62 adjusts the height of the support surface 55 (bottom surface 511) of each of the plurality of cavities 51 measured by the measurement unit 61 when the plurality of cavities 51 accommodate parts so that they can be collected. Next, an adjustment amount Mc corresponding to the height of each support surface 55 is calculated.
  • the adjustment process can be completed before the mounting process is executed, so that the processing load during the mounting process can be reduced.
  • the first aspect of the adjustment process is particularly useful when the bulk feeder 30 is configured to include a plurality of cavities 51 arranged in a predetermined pattern, and can calculate the adjustment amount Mc with high accuracy.
  • the adjustment unit 62 performs a plurality of operations after the recognition process of the component supply state in the supply area As of the bulk feeder 30 until the collection operation is performed.
  • the adjustment amount Mc of the support surface 55 corresponding to at least the part to be collected among the parts is calculated. For example, when the bulk feeder 30 does not have a mechanism for aligning parts in the supply area As like the cavity 51, it is uncertain where the parts that can be collected are located, and the exact supply position of the parts must be known in advance. I can't.
  • the adjustment unit 62 adjusts the position of each of the plurality of parts based on the positions of the plurality of parts targeted for collection among the parts that can be collected after execution of the supply state recognition process, and the height and inclination of the supply surface 56. Determine the height of the support surface 55 corresponding to . Then, the adjustment unit 62 calculates an adjustment amount Mc according to the height of the support surface 55. According to this aspect, even if the bulk feeder does not have an alignment mechanism such as the cavity 51, more accurate adjustment amounts Mc can be calculated individually.
  • the second aspect of adjustment process has the advantage of being applicable to bulk feeders that do not have an alignment mechanism.
  • the adjustment amount Mc cannot be calculated unless the position of the part that can be collected is specified by the supply state recognition process.
  • the adjustment unit 62 divides the supply area As into a plurality of sections and calculates the adjustment amount Mc in advance for each section.
  • the adjustment unit 62 divides the supply area As into a plurality of sections (C11, C12, C13,...), and adjusts the center position of each section and the supply surface 56. Based on the height and inclination, the support surface height (Z11, Z12, Z13, . . . ) for each section is determined. Then, as shown in FIG. 10, the adjustment unit 62 calculates adjustment amounts Mc (Md11, Md12, Md13, . . . ) according to the support surface heights (Z11, Z12, Z13, . . . ).
  • the corresponding adjustment amount Mc is determined by the supply state recognition process, depending on which section the parts that can be collected belong to. Since this adjustment amount Mc can be calculated in advance, the processing load during execution of the mounting process can be reduced, similarly to the first aspect of the adjustment process.
  • the third aspect of the adjustment process can be applied to a bulk feeder having cavities 51, and for example, the same adjustment amount Mc can be applied to a plurality of cavities 51 belonging to the same section. .
  • the number of sections in the supply area As may be varied depending on the inclination of the supply surface 56, for example. For example, as the angle of the supply surface 56 with respect to the transport direction increases, the number of sections in the transport direction may be increased. Thereby, the error between the adjustment amount Mc as an approximate value and the ideal adjustment amount based on the actual height of the supply surface 56 can be reduced. Furthermore, as the inclination of the supply surface 56 becomes smaller, the number of sections is reduced, thereby reducing the processing load of the adjustment process.
  • the calibration process is a process in which a measurement process by the measurement unit 61 and a calculation process by the adjustment unit 62 are executed in series.
  • the bulk feeder 30 is set in the slot 121 of the component supply device 12, and components are removed from the supply area As. Further, it is assumed that after the bulk feeder 30 is set, the horizontal position of the bulk feeder 30 has already been recognized based on image data acquired by imaging the reference mark 46.
  • the calibration device 60 first sets the operation mode (S11).
  • the operation mode is set in advance by an operator or by a control program, taking into consideration the type of bulk feeder 30, the required precision of the mounting process scheduled to be executed, and the like.
  • the calibration device 60 sets the number and position of measurement points based on the set operation mode (S12). Specifically, if the operation mode is the high precision mode, the number of measurement points is set to three or four, and if the operation mode is the simple mode, the number of measurement points is set to one.
  • the calibration device 60 sets the position of the measurement point based on the type of bulk feeder 30 and the type of height detection device 65. Specifically, the measurement point is set on one of the surfaces to be measured, taking into consideration the presence or absence of the cavity 51, the width of the supply area, and the sensing method (non-contact type, contact type) of the height detection device 65. Thereby, the bottom surface 511 of the cavity 51, the top surface of the mask plate 43, or the top surface of the guide member 44 (fixed seat surface 441 or bridge surface 442) is set as the surface to be measured.
  • the calibration device 60 has four measurement points 73 (73A-73D) set on the fixed seat surface 441 and the bridge surface 442 of the guide member 44, as shown in FIG.
  • the measurement unit 61 uses the height detection device 65 to obtain the heights of the four measurement points 73 as detection results (S13).
  • the measuring unit 61 determines the supply surface which is the same plane as the bottom surface 511 of the cavity 51, which becomes the support surface 55, based on the detection result by the height detection device 65, the first specified amount Fs1, and the second specified amount Fs2. 56 (the upper surface of the base plate 42) are calculated (S14).
  • the measurement unit 61 individually calculates the height of the support surface 55, which is the bottom surface 511 of each cavity 51, based on the height and inclination of the supply surface 56 and the arrangement pattern of the plurality of cavities 51 (measurement step, S15).
  • the calculated height of the support surface 55 is recorded in the adjustment data D2 as the support surface 55 of the component accommodated in the corresponding cavity 51 so that it can be collected (see FIG. 8).
  • the adjustment unit 62 calculates the adjustment amount Mc of the target height Ht applied to each of the plurality of support surfaces 55 in the component picking operation (adjustment step, S16). Based on the height of the support surface 55 (bottom surface 511) of each of the plurality of cavities 51 measured by the measurement part 61, the adjustment part 62 adjusts the support of each of the plurality of cavities 51 when the parts are accommodated so that they can be collected. An adjustment amount Mc according to the height of the surface 55 is calculated.
  • the calculated adjustment amount Mc for each support surface 55 is associated with the cavity 51 and recorded in the adjustment data D2 for each cavity address Ad indicating each cavity 51, for example (S17).
  • the height obtained by adding the target height Ht to each adjustment amount Mc calculated as described above is a height at which the distance from the corresponding support surface 55 is made constant.
  • the bulk feeder 30 performs a component supply operation at a predetermined timing.
  • the supply state recognition unit 22 performs recognition processing.
  • the supply state recognition unit 22 acquires image data D1 (see FIG. 7) by imaging the supply area As with the board camera 15.
  • image data D1 see FIG. 7
  • the supply state recognition unit 22 determines the state of each of the plurality of cavities 51. As a result, the plurality of cavities 51 are classified into accommodation cavities that accommodate components 92 so that they can be collected, NG cavities that have components 92 around them but cannot be harvested, and empty cavities that do not have components 92 around them. The supply state recognition unit 22 calculates the number of states of the plurality of cavities 51.
  • the control device 20 executes a PP cycle.
  • the mounting control unit 23 executes a collection cycle in which a collection operation of collecting the component 92 using a plurality of suction nozzles 134 is repeated (S22).
  • the mounting control unit 23 controls the operation of the mounting head 133 during the collection operation so as to sequentially position the mounting head 133 according to the position of the component 92 that can be collected.
  • the mounting control unit 23 uses the coordinate value of the center of the cavity 51 or the reference position of the part 92 as the position of the part 92 that can be collected.
  • the suction nozzle 134 is positioned by appropriately switching the coordinate values.
  • the mounting control unit 23 executes a process of adjusting the target height Ht of the suction nozzle 134 based on the adjustment data D2. Thereby, the amount of descent of the suction nozzle 134 that performs the sampling operation is adjusted. Details of the collection cycle including the target height Ht adjustment process will be described later.
  • the mounting control unit 23 executes a process of recognizing the holding state of the component 92 held by each of the plurality of suction nozzles 134 (S23). Specifically, the mounting control unit 23 moves the mounting head 133 above the component camera 14 and sends an imaging command to the component camera 14 .
  • the control device 20 performs image processing on the image data acquired by the component camera 14 and recognizes the posture (position and angle) of the component 92 held by each of the plurality of suction nozzles 134 .
  • the result of the holding state recognition process (S23) is recorded in the storage unit 21 as an operation result indicating whether or not a sampling error has occurred in the sampling operation.
  • the control device 20 executes a mounting cycle in which the mounting operation of mounting the component 92 using the plurality of suction nozzles 134 is repeated (S24).
  • the control device 20 controls the operation of the mounting head 133 so as to mount each component 92 at the mounting position specified by the control program. Further, the control device 20 controls the operation of the mounting head 133 so that the suction nozzle 134 is positioned and angled with respect to the mounting position based on the result of the recognition process (S23).
  • the control device 20 determines whether all PP cycles have been completed based on the control program (S25). If all PP cycles have not been completed (S25: No), PP cycles (S22-S24) are executed. When all the PP cycles are completed (S25: Yes), the control device 20 executes the unloading process of the substrate 91 (S26). In the process of carrying out the board 91 , the board transport device 11 unclamps the positioned board 91 and carries the board 91 out of the component mounting machine 10 .
  • the mounting control unit 23 first moves a predetermined suction nozzle 134 above the component 92 to be collected, and then indexes the suction nozzle 134 to a predetermined collection angle (S31).
  • This sampling angle is an angle that makes the reference angle of the suction nozzle 134 correspond to the longitudinal direction of the cavity 51 of the bulk feeder 30 or the component 92, for example.
  • the mounting control unit 23 sets the target height Ht (S32).
  • the mounting control unit 23 slightly presses the parts 92 downward in a series of collection operations, that is, the suction nozzle 134 Executes pressing adsorption that operates the sliding part by the amount of pressing. Therefore, the mounting control section 23 sets the height below the upper surface of the component 92 by the amount of operation of the sliding section as the target height Ht.
  • the mounting control unit 23 sets the target height to a height that provides a predetermined clearance Lc from the upper surface of the supplied component 92, as shown in FIG. 14, in the collection operation.
  • Set the height to Ht That is, the mounting control unit 23 adjusts the target height so that the tip of the suction nozzle 134 that has reached the descending end to collect the component 92 is above the upper surface of the component 92 housed in the cavity 51.
  • Set Ht shows the inclination of the supply surface 56 in an exaggerated manner, and shows the cavity 51 and the component 92 when there is no inclination to the right (ideal state).
  • the adjustment unit 62 obtains the adjustment amount Mc corresponding to the support surface 55 of the component 92 to be collected (S33).
  • the adjustment unit 62 adjusts the adjustment amount Mc corresponding to the cavity 51 in which the part 92 to be collected is accommodated. is obtained from the adjustment data D2.
  • the adjustment unit 62 calculates the position of the component 92 to be collected and the height of the supply surface 56. The height of the support surface 55 of the component 92 is calculated based on this and the inclination. Furthermore, when adopting a mode in which the adjustment amount Mc is calculated for each of a plurality of sections instead of the adjustment amount Mc for each of the plurality of cavities 51 (the third mode of the above adjustment process), the adjustment unit 62 Based on the position of the target component 92 (which may also be the position of the cavity 51), an approximate value of the height of the support surface 55 of the target component 92 is obtained.
  • the mounting control unit 23 adjusts the target height Ht using the adjustment amount Mc acquired by the adjustment unit 62, and sets the amount of descent of the suction nozzle 134.
  • the attachment control unit 23 lowers the suction nozzle 134 by the set lowering amount (S34).
  • the suction nozzle 134 is supplied with negative pressure air and suctions the component 92 at a height where the tip portion contacts the component 92 .
  • the target height Ht is adjusted according to the height and inclination of the supply surface 56 and according to the supply position of the component 92. actuation amount) is made constant. That is, when the suction nozzle 134 picks up the component 92, the amount of descent is prevented from being insufficient, and the amount of pressing is also prevented from becoming excessive. As a result, it is possible to suppress the occurrence of vibration when collecting the component 92.
  • the suction nozzle 134 descends to a height where the tip is spaced from the top surface of the component 92 by a clearance Lc, as shown in FIG.
  • a clearance Lc When the suction nozzle 134 approaches the part 92 to be collected, it is suctioned by negative pressure air.
  • the clearance Lc is made constant through the control as described above, it is possible to perform a good sampling operation by air adsorption.
  • the mounting control unit 23 lowers the suction nozzle 134 to suction the component 92, and then raises the suction nozzle 134 to the original initial height (S35). Then, if all the sampling operations scheduled to be executed have not been completed (S36: No), the mounting control unit 23 repeatedly executes the above-mentioned sampling operations (S31-S35). If all collection operations have been completed (S36: Yes), the attachment control unit 23 ends the current collection cycle.
  • the above-mentioned aerial suction collection operation is attempted only when the feeder 122 that supplies the parts 92 to be collected is the bulk feeder 30; In such a case, the sampling operation may be switched to a normal pressure-and-adsorption sampling operation. Further, even if the bulk feeder 30 is supplying the parts 92 to be collected, for example, if the feeding operation of the parts 92 is scheduled to be executed immediately after the collection operation, the normal collection operation may be used. . Furthermore, in the sampling operation of air suction, the descending speed or deceleration of the suction nozzle 134 may be controlled to be reduced compared to the normal sampling operation.
  • the target height Ht of the holding member is adjusted based on the height of the support surface 55 of the component 92. Therefore, the part 92 to be collected can be suitably collected, and the generation of vibrations during collection can be suppressed to reduce the influence on other parts. Therefore, it is possible to perform a suitable component collection operation in the mounting process using the bulk feeder 30.
  • the calibration device 60 executes the calibration process of the bulk feeder 30 after the bulk feeder 30 is set in the component mounting machine 10.
  • the calibration device 60 may perform the calibration process under predetermined conditions.
  • the calibration device 60 performs the calibration process, for example, when the mounting process of mounting a component on the board 91 is executed a predetermined number of times, or when the execution time of the mounting process executed multiple times reaches a predetermined time. Execute. According to such a configuration, it is possible to cope with fluctuations in the height and inclination of the supply surface 56 due to vibrations and thermal displacement accompanying execution of the mounting process.
  • the holding member that holds the component 92 is a suction nozzle 134 that suctions and holds the component 92 using negative pressure air.
  • the holding member may be a chuck or the like that holds the component 92. Even with such an aspect, the same effects as in the embodiment can be achieved.
  • the bulk feeder 30 supplies chip components having a rectangular shape when viewed from the thickness direction, as the components 92 to be mounted on the substrate 91 by the component mounting machine 10.
  • the component 92 is used in a board-to-board work machine that performs a predetermined work on the board 91, such as the component mounting machine 10, and can be supplied while being accommodated in the cavity 51 in the bulk feeder 30.
  • the bulk feeder 30 may supply spherical solder balls. Even with such an aspect, the same effects as in the embodiment can be achieved.

Abstract

部品装着機は、バルクフィーダが部品を採取可能に供給する供給領域において部品を支持する支持面の高さを測定する測定部と、部品を保持可能な保持部材を下降させて供給領域から部品を採取する採取動作における保持部材の目標高さの調整量を、測定された支持面の高さに基づいて算出する調整部と、を備える。

Description

部品装着機および部品装着方法
　本発明は、部品装着機および部品装着方法に関するものである。
　部品装着機は、フィーダなどにより供給される部品を基板に装着する装着処理を実行する。上記のフィーダには、特許文献１に示すように、吸着ノズルが部品を採取可能な供給領域において部品を散在させたバルク状態で供給するタイプがある。部品装着機は、装着処理において、バルクフィーダによる部品の供給状態を認識する画像処理を実行し、その画像処理の結果に基づいて吸着ノズルを用いた部品の吸着動作を制御する。
特開２０１１－１１４０８４号公報
　吸着動作において吸着ノズルを目標高さまで下降させて部品を吸着する際に、吸着ノズルと部品の接触による振動が発生し得る。この振動により周辺の部品の位置や角度が変動すると、画像処理で認識した部品の供給状態が変動することになり、その後の吸着動作の精度に影響するおそれがある。
　本明細書は、バルクフィーダを用いた装着処理における好適な部品の採取動作を実行可能な部品装着機および部品装着方法を提供することを目的とする。
　本明細書は、バルクフィーダが部品を採取可能に供給する供給領域において前記部品を支持する支持面の高さを測定する測定部と、前記部品を保持可能な保持部材を下降させて前記供給領域から前記部品を採取する採取動作における前記保持部材の目標高さの調整量を、測定された前記支持面の高さに基づいて算出する調整部と、を備える部品装着機を開示する。
　本明細書は、バルクフィーダが部品を採取可能に供給する供給領域において前記部品を支持する支持面の高さを測定する測定ステップと、前記部品を保持可能な保持部材を下降させて前記供給領域から前記部品を採取する採取動作における前記保持部材の目標高さの調整量を、測定された前記支持面の高さに基づいて算出する調整ステップと、を備える部品装着方法を開示する。
　本明細書では、出願当初の請求項５において「請求項１または２に記載の部品装着機」を「請求項１－４の何れか一項に記載の部品装着機」に変更した技術的思想や、出願当初の請求項６において「請求項１または２に記載の部品装着機」を「請求項１－５の何れか一項に記載の部品装着機」に変更した技術的思想も開示されている。本明細書では、出願当初の請求項７において「請求項１または２に記載の部品装着機」を「請求項１－６の何れか一項に記載の部品装着機」に変更した技術的思想や、出願当初の請求項８において「請求項１または２に記載の部品装着機」を「請求項１－７の何れか一項に記載の部品装着機」に変更した技術的思想も開示されている。本明細書では、出願当初の請求項９において「請求項１または２に記載の部品装着機」を「請求項１－８の何れか一項に記載の部品装着機」に変更した技術的思想や、出願当初の請求項１０において「請求項１または２に記載の部品装着機」を「請求項１－９の何れか一項に記載の部品装着機」に変更した技術的思想も開示されている。
　このような構成によると、部品の支持面の高さに基づいて保持部材の目標高さが調整されるので、採取対象の部品を好適に採取できるとともに、採取時における振動の発生を抑制して他の部品への影響を低減できる。よって、バルクフィーダを用いた装着処理における好適な部品の採取動作を実行することができる。
部品装着機を模式的に示す平面図である。 供給領域を含むバルクフィーダの一部を模式的に示す側面図である。 図２のＩＩＩ方向から見た平面図である。 部品装着機および校正装置を示すブロック図である。 図３の供給領域を拡大して示す平面図である。 図５のＶＩ－ＶＩ断面図である。 供給領域を撮像した画像データを示す図である。 調整データにおけるキャビティごとの調整量を示す図である。 実施形態の変形態様における供給領域の区画を示す図である。 実施形態の変形態様における調整データを示す図である。 校正処理を示すフローチャートである。 部品装着機による装着処理を示すフローチャートである。 装着処理における採取サイクルを示すフローチャートである。 採取動作における吸着ノズルの下降を示す図である。
　部品の装着処理を実行する部品装着機および部品装着方法について、図面を参照して説明する。
　１．部品装着機１０の構成
　部品装着機１０は、例えば他の部品装着機１０を含む複数種類の対基板作業機とともに、基板製品を生産する生産ラインを構成する。上記の生産ラインを構成する対基板作業機には、印刷機や検査装置、リフロー炉などが含まれ得る。
　１－１．基板搬送装置１１
　部品装着機１０は、図１に示すように、基板搬送装置１１を備える。基板搬送装置１１は、基板９１を搬送方向へと順次搬送するとともに、基板９１を機内の所定位置に位置決めする。
　１－２．部品供給装置１２
　部品装着機１０は、部品供給装置１２を備える。部品供給装置１２は、基板９１に装着される部品を供給する。部品供給装置１２は、複数のスロット１２１にフィーダ１２２をそれぞれセットされる。フィーダ１２２には、例えば多数の部品が収納されたキャリアテープを送り移動させて、部品を採取可能に供給するテープフィーダが適用される。また、フィーダ１２２には、バルク状態（それぞれの姿勢が不規則なばら状態）で収容された部品を採取可能に供給するバルクフィーダ３０が適用される（図２を参照）。バルクフィーダ３０の詳細については後述する。
　１－３．部品移載装置１３
　部品装着機１０は、部品移載装置１３を備える。部品移載装置１３は、部品供給装置１２により供給された部品を基板９１上の所定の装着位置に移載する。部品移載装置１３は、ヘッド駆動装置１３１、移動台１３２、装着ヘッド１３３、および吸着ノズル１３４を備える。ヘッド駆動装置１３１は、直動機構により移動台１３２を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させる。装着ヘッド１３３は、図示しないクランプ部材により移動台１３２に着脱可能に固定され、機内を水平方向に移動可能に設けられる。
　装着ヘッド１３３は、回転可能に且つ昇降可能に複数の吸着ノズル１３４を支持する。吸着ノズル１３４は、フィーダ１２２により供給される部品を採取して保持する保持部材である。吸着ノズル１３４は、供給される負圧エアにより、フィーダ１２２により供給される部品を吸着する。装着ヘッド１３３に取り付けられる保持部材としては、部品を把持することにより保持するチャックなどが採用され得る。
　１－４．部品カメラ１４、基板カメラ１５
　部品装着機１０は、部品カメラ１４、および基板カメラ１５を備える。部品カメラ１４、および基板カメラ１５は、ＣＭＯＳなどの撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ１４、および基板カメラ１５は、制御信号に基づいて撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを送出する。部品カメラ１４は、吸着ノズル１３４に保持された部品を下方から撮像可能に構成される。基板カメラ１５は、装着ヘッド１３３と一体的に水平方向に移動可能に移動台１３２に設けられる。基板カメラ１５は、基板９１を上方から撮像可能に構成される。
　また、基板カメラ１５は、基板９１の表面を撮像対象とする他に、移動台１３２の可動範囲であれば種々の機器などを撮像対象にできる。例えば、基板カメラ１５は、本実施形態において、図３に示すように、バルクフィーダ３０が部品を供給する供給領域Ａｓやバルクフィーダ３０の上部に設けられた基準マーク４６をカメラ視野に収めて撮像することができる。このように、基板カメラ１５は、種々の画像処理に用いられる画像データを取得するために、異なる撮像対象の撮像に兼用され得る。
　１－５．制御装置２０
　部品装着機１０は、図１に示すように、制御装置２０を備える。制御装置２０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置２０は、図４に示すように記憶部２１を備える。記憶部２１は、ハードディスク装置またはフラッシュメモリなどの記憶装置により構成される。制御装置２０の記憶部２１には、装着処理の制御に用いられる制御プログラムや調整データＤ２などの各種データが記憶される。
　制御プログラムは、装着処理において基板９１に装着される部品の装着位置、装着角度、および部品種類を予定される装着順で示す。ここで、装着処理には、採取サイクルと装着サイクルとが含まれるＰＰサイクル（ピックアンドプレースサイクル）を複数回に亘って繰り返す処理が含まれる。上記の「採取サイクル」とは、部品供給装置１２により供給された部品を吸着ノズル１３４により採取する採取動作を、複数回に亘り繰り返す処理である。
　また、上記の「装着サイクル」とは、採取した部品を基板９１における所定の装着位置に、所定の装着角度で装着する装着動作を、複数回に亘り繰り返す処理である。このように、制御プログラムには、装着ヘッド１３３が支持する吸着ノズル１３４の数や、装着ヘッド１３３の移動距離などを考慮してグループ化された複数回の採取動作および装着動作により構成されるＰＰサイクルの実行順序が予め設定されている。
　制御装置２０は、供給状態認識部２２を備える。供給状態認識部２２は、カメラ（本実施形態において、基板カメラ１５）の撮像により取得した画像データＤ１（図７を参照）に基づいて、バルクフィーダ３０の供給領域Ａｓにおける複数の部品の供給状態を認識する。供給状態の認識処理には、供給領域Ａｓに採取可能な部品があるか否かを認識し、採取可能な部品がある場合には、その部品の位置および角度を認識する処理が含まれる。
　制御装置２０は、装着制御部２３を備える。装着制御部２３は、制御プログラムに基づいて装着処理を実行する。装着制御部２３は、バルクフィーダ３０の供給領域Ａｓから部品を採取する場合に、供給状態の認識処理の結果に基づいて、採取動作における装着ヘッド１３３の動作を制御する。本実施形態において、部品の採取動作において、装着制御部２３は、後述する校正処理の結果に基づいて、吸着ノズル１３４の下降時の目標高さの調整を行う。校正処理および採取動作の詳細については、後述する。
　また、装着制御部２３は、複数の保持部材（吸着ノズル１３４）のそれぞれに保持された部品の保持状態の認識処理を実行する。具体的には、装着制御部２３は、部品カメラ１４の撮像により取得された画像データを画像処理し、装着ヘッド１３３の基準位置に対する各部品の位置および角度を認識する。なお、装着制御部２３は、部品カメラ１４の他に、例えば装着ヘッド１３３に一体的に設けられるヘッドカメラユニットなどが部品を側方、下方、または上方から撮像して取得された画像データを画像処理するようにしてもよい。
　装着制御部２３は、装着処理において、各種センサから出力される情報や画像処理の結果、制御プログラムなどに基づき、装着ヘッド１３３の動作を制御する。これにより、装着ヘッド１３３に支持された複数の吸着ノズル１３４の位置および角度が制御される。結果として、吸着ノズル１３４に保持された部品が制御プログラムにより指示される所定の装着位置に所定の装着角度で装着される。
　２．バルクフィーダ３０の構成
　バルクフィーダ３０は、部品装着機１０にセットされて部品供給装置１２の一部として機能する。バルクフィーダ３０は、キャリアテープのようには包装されていないバルク状態で部品ケースに収容された部品を供給する。そのため、バルクフィーダ３０は、テープフィーダと異なりキャリアテープを用いないため、キャリアテープの装填や使用済みテープの回収などを省略できる点でメリットがある。
　バルクフィーダ３０には、例えば平面状の供給領域Ａｓに不規則な姿勢で部品を供給するタイプがある。しかしながら、供給領域Ａｓにおいて部品同士が接触するほど接近していたり堆積（上下方向に重なり合っている状態）していたり、部品の幅方向が上下方向となるような横立ち姿勢であったりすると、部品装着機１０は、これらの部品を採取対象にすることができない。そこで、採取可能な部品の割合を増加すべく、バルクフィーダ３０には、供給領域Ａｓにおいて部品を整列させた状態で供給するタイプがある。本実施形態では、部品を整列させるタイプのバルクフィーダ３０を例示して説明する。
　２－１．フィーダ本体３１
　バルクフィーダ３０は、扁平な箱状に形成されたフィーダ本体３１を備える。フィーダ本体３１の前部（図２の右側端部）には、コネクタ３１１および２つのピン３１２が設けられる。フィーダ本体３１は、部品供給装置１２のスロット１２１にセットされると、コネクタ３１１を介して給電されるとともに、制御装置２０と通信可能な状態となる。２つのピン３１２は、スロット１２１に設けられたガイド穴に挿入され、フィーダ本体３１がスロット１２１にセットされる際の位置決めに用いられる。
　２－２．軌道ユニット４０
　バルクフィーダ３０は、軌道ユニット４０を備える。軌道ユニット４０は、フィーダ本体３１に対して振動可能に且つ着脱可能に設けられる。軌道ユニット４０は、後述する加振装置３５により振動を付与される。軌道ユニット４０は、複数の部品が搬送される搬送路Ｒ、および搬送路Ｒに連通して複数の部品を採取可能に上方に開口する供給領域Ａｓを形成される。
　軌道ユニット４０は、フィーダ本体３１の前後方向（図３の左右方向）に延伸するように形成される。軌道ユニット４０の幅方向（図３および図５の上下方向）の両縁には、上方に突出する一対の側壁５２が形成される。一対の側壁５２は、軌道ユニット４０の先端部５３とともに搬送路Ｒの周縁を囲い、搬送路Ｒを搬送される部品の漏出を防止する。先端部５３の上面には、供給領域Ａｓの基準位置を示す円形の基準マーク４６が左右一対で付される。
　本実施形態において、軌道ユニット４０には、整列部材が交換可能に取り付けられる。詳細には、図６に示すように、軌道ユニット４０の軌道本体４１の上方に、整列部材としてのベースプレート４２およびマスクプレート４３が重ねて配置される。ベースプレート４２およびマスクプレート４３は、所定の厚みにそれぞれ形成された平坦な板状部材である。マスクプレート４３は、所定のパターン（本実施形態において千鳥状）で配置された複数の貫通孔を有する。マスクプレート４３の複数の貫通孔のそれぞれは、バルクフィーダ３０が供給する部品の外形よりも僅かに大きな矩形状をなす。
　ベースプレート４２およびマスクプレート４３は、軌道本体４１とガイド部材４４との間に挟み込まれた状態で、複数のボルト４５により固定される。ガイド部材４４は、交換可能なベースプレート４２およびマスクプレート４３の固定部材であるとともに、上記の一対の側壁５２および先端部５３を構成して供給領域Ａｓに供給された部品のガイドとして機能する。図２および図３に示すように、ガイド部材４４の上方には、搬送路Ｒの上方を覆うカバー４７が固定される。カバー４７は、搬送路Ｒからの部品の飛び出しを防止するように構成される。
　上記のベースプレート４２の上面およびマスクプレート４３の貫通孔は、複数の部品を個々に収容する複数のキャビティ５１を構成する。複数のキャビティ５１のそれぞれは、上方に開口し、部品の厚み方向が上下方向となる姿勢で部品を収容する。本実施形態において、複数のキャビティ５１は、マスクプレート４３の貫通孔の配置パターンによって、千鳥状をなす。
　ここで、軌道ユニット４０の「供給領域Ａｓ」とは、部品をバルク状態で供給する領域であって、装着ヘッド１３３に支持された吸着ノズル１３４により部品を採取可能な領域である。また、軌道ユニット４０の「搬送路Ｒ」とは、部品ケース側から軌道ユニット４０へと流通した部品が供給領域Ａｓへと搬送される部品の通り道である。
　２－３．シャッタ３２
　バルクフィーダ３０は、軌道ユニット４０の上部に設けられ、供給領域Ａｓの開口を閉塞可能なシャッタ３２を備える。バルクフィーダ３０は、シャッタ３２を開閉することによって部品の飛び出しや供給領域Ａｓへの異物混入を防止することができる。
　シャッタ３２は、開閉動作により開状態、閉状態、および中間状態を切り換えられる。シャッタ３２の閉状態とは、シャッタ３２が軌道ユニット４０に接触し、供給領域Ａｓの開口が完全に閉塞された状態である。このとき、シャッタ３２は、図３の破線で示すように、軌道ユニット４０の一対の基準マーク４６よりもフィーダ本体３１の後側に位置し、上方視において一対の基準マーク４６を視認および撮像可能とする。
　また、シャッタ３２の開状態とは、供給領域Ａｓの開口が閉塞されておらず、且つ供給領域Ａｓの主要範囲（本実施形態において複数のキャビティ５１が設けられた範囲）を露出させた状態である。このとき、吸着ノズル１３４は、何れのキャビティ５１に対して部品の採取動作を実行することができる。シャッタ３２の中間状態とは、閉状態と開状態の間の状態であって、シャッタ３２が軌道ユニット４０から少なくとも加振装置３５の加振により振動する軌道ユニット４０の振幅よりも離間し且つ供給領域Ａｓの開口から部品の飛び出しを規制する状態である。シャッタ３２は、図略の駆動装置により開閉動作を行い、駆動装置の駆動状態に応じて閉状態、開状態、および中間状態とされる。
　２－４．加振装置３５
　バルクフィーダ３０は、図２に示すように、フィーダ本体３１に設けられる加振装置３５を備える。本実施形態において、加振装置３５は、搬送路Ｒと供給領域Ａｓとの間で複数の部品を搬送する搬送装置を構成する。詳細には、加振装置３５は、複数の部品が搬送路Ｒに沿って搬送されるように軌道ユニット４０に振動を付与する。加振装置３５が軌道ユニット４０に振動を付与すると、軌道ユニット４０は、側方視において楕円運動する。
　これにより、搬送路Ｒにある複数の部品は、軌道ユニット４０の楕円運動の回転方向に応じて前方且つ上方の外力、または後方且つ上方の外力を加えられる。結果として、複数の部品は、軌道ユニット４０の前側に搬送されたり、後側に搬送されたりすることになる。バルクフィーダ３０は、軌道ユニット４０に付与される振動の周波数や振幅、振動による楕円運動の回転方向の制御によって、搬送される部品の搬送速度、部品の分散度合い、および搬送方向などを変動させることができる。
　２－５．フィーダ制御装置３６
　バルクフィーダ３０は、図２に示すように、フィーダ制御装置３６を備える。フィーダ制御装置３６は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。フィーダ制御装置３６は、バルクフィーダ３０がスロット１２１にセットされた状態において、コネクタ３１１を介して給電され、また部品装着機１０の制御装置２０と通信可能な状態となる。
　フィーダ制御装置３６には、部品供給処理の制御に用いられるプログラムや搬送パラメータなどの各種データが記憶される。上記の「搬送パラメータ」は、部品供給処理において部品を搬送する際に、軌道ユニット４０に付与する振動が適正となるように加振装置３５の動作を制御するためのパラメータであり、例えば整列部材の種類や部品の種類ごとに関連付けて予め設定される。また、フィーダ制御装置３６は、加振装置３５の動作を制御して、部品の搬送動作を実行する。
　上記のような構成からなるフィーダ制御装置３６は、部品装着機１０によるＰＰサイクルの実行中において、今回の採取動作の終了から次回の採取動作の開始までの期間に、部品を供給するように指令を受けて、部品の供給動作を実行する。部品の供給動作は、複数のキャビティ５１に部品を収容させるように部品を搬送する動作である。具体的には、搬送動作には、搬送路Ｒの前端部に位置する部品が供給領域Ａｓの前端まで前進する程度の送り動作、その後にその部品が再び搬送路Ｒの前端部まで後退する程度の戻し動作が含まれる。
　なお、次回の採取動作の開始までに十分な時間的余裕がある場合には、搬送動作において、複数の部品を供給領域Ａｓにて前後方向に複数回に亘り往復させるように、送り動作および戻し動作を繰り返し実行するようにしてもよい。つまり、バルクフィーダ３０における部品の供給動作には、許容時間や採取可能数の確保などの事情を勘案して複数の搬送パターンから選択された一つを選択的に実行させることができる。
　３．バルクフィーダ３０の校正装置６０
　３－１．校正装置６０の概要および構成
　校正装置６０は、装着処理の実行前にバルクフィーダ３０を対象とした校正処理を実行する。本実施形態において、校正装置６０は、図４に示すように、部品装着機１０の制御装置２０に組み込まれている。校正装置６０による校正処理は、バルクフィーダ３０の構成上の個体差を把握し、採取動作における適切な調整量を装着処理の実行前に取得することを目的として実行される。上記の「個体差」には、例えば軌道ユニット４０におけるベースプレート４２とマスクプレート４３の公差分の寸法差や、スロット１２１にセットされたバルクフィーダ３０の位置誤差が含まれる。
　ここで、上記のような個体差が発生すると、供給領域Ａｓにおける供給面５６（本実施形態において、ベースプレート４２の上面）が僅かに上下方向にシフトし、また水平面に対して僅かに傾斜し得る。このように供給面５６が設計上の規定高さからシフトし、また傾斜すると、供給領域Ａｓにおいて採取可能な部品は、僅かながら規定高さから個々にずれた高さに位置することになる。
　採取動作において、採取可能な部品ごとの高さの違いを吸収するために吸着ノズル１３４を十分に下降させることが想定される。しかしながら、このような採取動作では、特に部品が規定高さよりも高い位置にあると、部品に吸着ノズル１３４が接触した際に発生し得る振動が大きくなる。この振動により周辺の部品の姿勢が変動すると、部品の供給状態が変動することになり、その後の採取動作の精度に影響し得る。
　一方で、採取動作において吸着ノズル１３４が過剰に下降されないように制御すると、特に部品が規定高さよりも低い位置にあった場合に、部品が吸着ノズル１３４に吸着されず採取不良を発生させる要因となり得る。そこで、本実施形態において、バルクフィーダ３０の個体差を把握することにより、供給面５６の高さおよび傾きを予め取得し、これに基づく採取動作の調整を可能とする構成を採用する。校正装置６０は、測定部６１と調整部６２とを備える。
　３－２．測定部６１
　測定部６１は、バルクフィーダ３０が部品を採取可能に供給する供給領域Ａｓにおいて部品を支持する支持面５５の高さを測定する。上記の「支持面」とは、供給面５６のうち採取可能に供給された部品の下面に対向する面である。本実施形態において、採取可能な部品は、キャビティ５１に正常な姿勢で収容された部品であるものとする。よって、支持面５５は、図６に示すように、キャビティ５１の底面５１１（ベースプレート４２の上面）である。
　測定部６１は、複数のキャビティ５１のそれぞれに部品が採取可能に収容された状態を想定し、支持面５５になり得る複数のキャビティ５１の底面５１１のそれぞれの高さを測定する。測定部６１による測定処理には、種々の態様を採用し得る。
　３－２－１．測定処理の第一態様
　測定処理の第一態様において、測定部６１は、支持面５５と同一平面である供給面５６の高さ方向の位置を検出する高さ検出装置６５による検出結果に基づいて、支持面５５の高さを直接的に測定する。ここで、高さ検出装置６５は、例えば装着ヘッド１３３と一体的に移動可能に移動台１３２に設けられたセンサを有し、センサの下方に位置する対象物までの距離を測定する。上記のセンサとしては、レーザ式や超音波式などの非接触式としてもよいし、プローブを下降させて対象物と接触したことを検知する接触式としてもよい。また、高さ検出装置６５は、基板搬送装置１１により位置決めされた基板９１の上面の高さの検出に用いられる
　測定部６１は、図５に示すように、複数のキャビティ５１のうち４隅のキャビティ５１の底面５１１に４つの測定点７１（７１Ａ－７１Ｄ）を設定する。次に、測定部６１は、第一～第四測定点７１Ａ－７１Ｄのそれぞれの上方に高さ検出装置６５を移動させて検出した結果を取得する。続いて、測定部６１は、高さ検出装置６５による検出結果に基づいて、第一～第四測定点７１Ａ－７１Ｄを含む平面を算出する。これにより算出された平面は、方程式により供給面５６（ベースプレート４２の上面）の高さおよび傾きを示す。
　測定部６１は、供給面５６の高さおよび傾き、および複数のキャビティ５１の配置パターンに基づいて、それぞれのキャビティ５１の底面５１１である支持面５５の高さを個々に算出する。これにより、図８に示すように、複数のキャビティ５１が採取可能に部品を収容した際に、それぞれの支持面５５の高さが事前に測定されたことになる。
　なお、供給面５６の高さおよび傾きを算出する上では、互いに異なる３以上の測定点７１で足りるが、本態様においては精度向上のために４点の第一～第四測定点７１Ａ－７１Ｄに基づいて算出している。また、供給面５６の傾斜が所定の水平軸回りであることが想定される場合、例えば供給面５６が部品の搬送方向または搬送方向に対して水平な直交方向の傾斜軸回りにのみ傾斜し得ることを校正の対象としてもよい。この場合には、測定部６１は、傾斜軸に交差する方向に離間した少なくとも２点の測定点７１を設定して高さを測定し、供給面５６の高さおよび傾斜軸回りの角度を算出してもよい。
　さらに、供給面５６の傾斜が採取動作において無視できるほど小さく、高さのみが採取動作に影響することが想定される場合には、供給面５６の高さのみを校正の対象としてもよい。この場合には、測定部６１は、少なくとも１点の測定点７１を設定して高さを測定し、供給面５６の高さを算出してもよい。上記のように、測定点７１の数は、想定される供給面５６の状態や要求精度、校正処理の所要時間や処理負荷を勘案して、予め設定された動作モードに従って切り換えられるようにしてもよい。
　３－２－２．測定処理の第二態様
　第二態様において、測定部６１は、支持面５５から高さ方向に規定量Ｆｓだけ離間した被測定面の高さ方向の位置を検出する高さ検出装置６５による検出結果に基づいて、支持面５５の高さを間接的に測定する。測定部６１は、図５に示すように、キャビティ５１の開口面と同一高さであるマスクプレート４３の上面（被測定面）における異なる４点の測定点７２（７２Ａ－７２Ｄ）を設定する。この４点の測定点７２は、図６に示すように、支持面５５からマスクプレート４３の厚みに等しい規定量Ｆｓだけ離間している。
　次に、測定部６１は、測定処理の第一態様と同様に、高さ検出装置６５を用いて４点の第一～第四測定点７２Ａ－７２Ｄの高さを検出結果としてそれぞれ取得する。続いて、測定部６１は、高さ検出装置６５による検出結果および規定量Ｆｓに基づいて、第一～第四測定点７２Ａ－７２Ｄを下方に規定量Ｆｓだけシフトさせた各点を含む平面を算出する。これにより算出された平面は、方程式により供給面５６（ベースプレート４２の上面）の高さおよび傾きを示す。
　また、測定部６１は、上記のように供給領域Ａｓの内部に測定点７２を設定する他に、図５に示すように、例えばガイド部材４４の上面に複数の測定点７３を設定してもよい。具体的には、測定部６１は、ガイド部材４４の上面のうち先端側（図５の右側）でボルト４５により締結される固定座面４４１（被測定面）に一対の測定点７３（７３Ａ，７３Ｂ）を設定する。また、測定部６１は、搬送方向の上流側（図５の左側）に位置して一対の側壁５２を連結するブリッジ部の上面であるブリッジ面４４２（被測定面）に一対の測定点７３（７３Ｃ，７３Ｄ）を設定する。
　ここで、ガイド部材４４の被測定面である固定座面４４１およびブリッジ面４４２は、マスクプレート４３に接触する下面からの離間距離が一定となるようにそれぞれ形成されている。これにより、固定座面４４１に設定された２点の測定点７３は、図６に示すように、支持面５５から第一規定量Ｆｓ１だけ離間している。同様に、ブリッジ面４４２に設定された２点の測定点７３は、支持面５５から第二規定量Ｆｓ２だけ離間している。
　次に、測定部６１は、測定処理の第一態様と同様に、高さ検出装置６５を用いて４点の第一～第四測定点７３Ａ－７３Ｄの高さを検出結果としてそれぞれ取得する。続いて、測定部６１は、高さ検出装置６５による検出結果、第一規定量Ｆｓ１、および第二規定量Ｆｓ２に基づいて、第一、第二測定点７３Ａ－７３Ｂを下方に第一規定量Ｆｓ１だけシフトさせた２点、および第三、第四測定点７３Ｃ－７３Ｄを下方に第二規定量Ｆｓ２だけシフトさせた２点の計４点を含む平面を算出する。これにより算出された平面は、方程式により供給面５６（ベースプレート４２の上面）の高さおよび傾きを示す。
　上記のように、測定部６１は、支持面５５から高さ方向に規定量Ｆｓ，Ｆｓ１，Ｆｓ２だけ離間した被測定面（マスクプレート４３の上面、固定座面４４１、ブリッジ面４４２）の高さ方向の位置を検出する高さ検出装置６５による検出結果に基づいて、支持面５５の高さを間接的に測定する。以降の複数のキャビティ５１ごとの支持面５５の高さの測定、および動作モードに応じた測定点の数の切り換えについては測定処理の第一態様と同様であるため詳細な説明を省略する。
　３－３．調整部６２
　調整部６２は、部品を保持可能な保持部材（吸着ノズル１３４）を下降させて供給領域Ａｓから部品を採取する採取動作における保持部材（吸着ノズル１３４）の目標高さＨｔの調整量Ｍｃを、測定された支持面５５の高さに基づいて算出する。上記の目標高さＨｔとは、採取対象の部品を採取するために下降させる吸着ノズル１３４の下降端高さである。
　目標高さＨｔは、供給される部品の種類や、採取動作の種類に応じて変更される。例えば、吸着ノズル１３４を部品に押し付けて採取する動作の場合には、目標高さＨｔは、支持面５５に支持された部品の上面より下側（Ｚ方向マイナス側）に設定される。また、例えば吸着ノズル１３４を部品に押し付けずに部品を吸着する、いわゆる空中吸着を実行する場合には、目標高さＨｔは、支持面５５に支持された部品の上面から所定範囲（クリアランスＬｃ）内に吸着ノズル１３４の下端が位置する高さに設定される。空中吸着は、吸着ノズル１３４が部品の上面に接触した際の衝撃が他のキャビティ５１に収容された部品に影響することを防止するための制御である。
　上記のように、調整部６２は、各種の目標高さＨｔに適用される調整量Ｍｃを、供給面５６の高さおよび傾きに基づいて、複数の支持面５５ごとに算出する。この調整量Ｍｃを算出する調整処理には、バルクフィーダ３０のタイプや装着処理の動作モード（例えば、精度優先モード、生産効率優先モードなど）に応じて適宜のタイミングおよび精度で実行するように、種々の態様を採用し得る。
　３－３－１．調整処理の第一態様
　調整処理の第一態様において、調整部６２は、測定部６１による測定処理の実行後から採取動作が実行されるまでの間に、複数のキャビティ５１ごとに予め調整量Ｍｃを算出する。調整部６２により算出された調整量Ｍｃは、例えば、調整データＤ２（図８、図１０を参照）として制御装置２０の記憶部２１に記憶される。本実施形態のように、バルクフィーダ３０が複数のキャビティ５１を備えるタイプでは、供給領域Ａｓにおいて採取可能な部品のそれぞれは、複数のキャビティ５１の何れかに収容される。
　そこで、調整部６２は、全てのキャビティ５１ごとに調整量Ｍｃを算出する。これにより、装着制御部２３は、供給状態の認識処理の実行により採取可能な部品を認識すれば、この部品を収容するキャビティ５１に対応する調整量Ｍｃを取得し採取動作に適用することができる。具体的には、調整部６２は、測定部６１により測定された複数のキャビティ５１ごとの支持面５５（底面５１１）の高さに基づいて、複数のキャビティ５１が採取可能に部品を収容した際に、それぞれの支持面５５の高さに応じた調整量Ｍｃを算出する。
　本態様によると、バルクフィーダ３０が部品供給装置１２にセットされた後であれば、装着処理の実行前に調整処理を完了できるので、装着処理の実行中における処理負荷を軽減できる。調整処理の第一態様は、特にバルクフィーダ３０が所定パターンで配置された複数のキャビティ５１を備える構成である場合に有用であり、高精度な調整量Ｍｃを算出することができる。
　３－３－２．調整処理の第二態様
　調整処理の第二態様において、調整部６２は、バルクフィーダ３０の供給領域Ａｓにおける部品の供給状態の認識処理の実行後から採取動作が実行されるまでの間に、複数の部品のうち少なくとも採取対象とされる部品に対応する支持面５５の調整量Ｍｃを算出する。例えば、バルクフィーダ３０がキャビティ５１のように供給領域Ａｓにおいて部品を整列させる機構を有しない場合に、採取可能な部品がどこに位置するかが不定であり、予め正確な部品の供給位置を認知することができない。
　そこで、調整部６２は、供給状態の認識処理の実行後において採取可能な部品のうち採取対象とされた複数の部品の位置と、供給面５６の高さおよび傾きに基づいて、複数の部品ごとに対応する支持面５５の高さを割り出す。そして、調整部６２は、支持面５５の高さに応じた調整量Ｍｃを算出する。本態様によると、キャビティ５１のような整列機構を有しないバルクフィーダであっても、より正確な調整量Ｍｃを個々に算出することができる。
　３－３－３．調整処理の第三態様
　上記のように、調整処理の第二態様では、整列機構を有しないバルクフィーダに適用できるという利点がある。一方で、供給状態の認識処理により採取可能な部品の位置が特定されないと調整量Ｍｃを算出することができない。これに対して、調整処理の第三態様において、調整部６２は、供給領域Ａｓを複数の区画に分けて、区画ごとに調整量Ｍｃを予め算出する。
　具体的には、調整部６２は、図９に示すように、供給領域Ａｓを複数の区画（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，・・・）に分けて、その区画の中心位置と、供給面５６の高さおよび傾きに基づいて、区画ごとの支持面高さ（Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ１３，・・・）を割り出す。そして、調整部６２は、図１０に示すように、支持面高さ（Ｚ１１，Ｚ１２，Ｚ１３，・・・）に応じた調整量Ｍｃ（Ｍｄ１１，Ｍｄ１２，Ｍｄ１３，・・・）を算出する。
　これにより、例えば整列機構を有しないバルクフィーダの場合は、供給状態の認識処理によって採取可能な部品がどの区画に所属するかによって、対応する調整量Ｍｃが定まる。そして、この調整量Ｍｃは、予め算出することが可能であるため、調整処理の第一態様と同様に、装着処理の実行中における処理負荷を軽減できる。なお、調整処理の第三態様は、キャビティ５１を有するバルクフィーダに適用することが可能であり、例えば同一の区画に所属する複数のキャビティ５１については、同一の調整量Ｍｃを適用することができる。
　なお、供給領域Ａｓの区画数については、例えば供給面５６の傾きに応じて変動させてもよい。例えば、供給面５６が搬送方向に対する角度が大きくなるに従い、搬送方向の区画数を多くしてもよい。これにより、近似値としての調整量Ｍｃと実際の供給面５６の高さに基づく理想的な調整量との誤差を小さくすることができる。また、供給面５６の傾きが小さくなるに従い、区画数を少なくすることにより、調整処理の処理負荷を軽減できる。
　４．校正装置６０による校正処理
　バルクフィーダ３０を対象とした校正処理の詳細について、図１１を参照して説明する。ここで、校正処理とは、測定部６１による測定処理および調整部６２による算出処理を一連で実行する処理である。校正処理の準備として、バルクフィーダ３０が部品供給装置１２のスロット１２１にセットされ、供給領域Ａｓから部品が除去されているものとする。また、バルクフィーダ３０のセット後に、基準マーク４６の撮像により取得した画像データに基づいて、バルクフィーダ３０の水平方向の位置が既に認識されているものとする。
　図１１に示すように、校正装置６０は、先ず動作モードの設定をする（Ｓ１１）。動作モードは、バルクフィーダ３０の種類や、実行予定の装着処理の要求精度などを勘案して、オペレータにより予め設定され、または制御プログラムにより設定される。校正装置６０は、設定された動作モードに基づいて、測定点の数および位置の設定をする（Ｓ１２）。具体的には、動作モードが高精度モードであれば測定点の数を３点または４点に設定し、簡易モードであれば測定点の数を１点に設定する。
　また、校正装置６０は、バルクフィーダ３０の種類および高さ検出装置６５の種類に基づいて、測定点の位置を設定する。詳細には、キャビティ５１の有無、供給領域の広さ、高さ検出装置６５のセンシング方式（非接触式、接触式）を勘案して、測定点を何れかの被測定面に設定する。これにより、被測定面として、キャビティ５１の底面５１１、マスクプレート４３の上面、またはガイド部材４４の上面（固定座面４４１やブリッジ面４４２）が設定される。
　ここでは、校正装置６０は、図５に示すように、４点の測定点７３（７３Ａ－７３Ｄ）を、ガイド部材４４の固定座面４４１およびブリッジ面４４２に設定したものとする。続いて、測定部６１は、高さ検出装置６５を用いて４点の測定点７３の高さを検出結果としてそれぞれ取得する（Ｓ１３）。続いて、測定部６１は、高さ検出装置６５による検出結果、第一規定量Ｆｓ１、および第二規定量Ｆｓ２に基づいて、支持面５５となるキャビティ５１の底面５１１と同一平面である供給面５６（ベースプレート４２の上面）の高さおよび傾きを算出する（Ｓ１４）。
　測定部６１は、供給面５６の高さおよび傾き、および複数のキャビティ５１の配置パターンに基づいて、それぞれのキャビティ５１の底面５１１である支持面５５の高さを個々に算出する（測定ステップ、Ｓ１５）。算出された支持面５５の高さは、対応するキャビティ５１に採取可能に収容された部品の支持面５５として調整データＤ２に記録される（図８を参照）。
　続いて、調整部６２は、部品の採取動作において、複数の支持面５５ごとに適用される目標高さＨｔの調整量Ｍｃを算出する（調整ステップ、Ｓ１６）。調整部６２は、測定部６１により測定された複数のキャビティ５１ごとの支持面５５（底面５１１）の高さに基づいて、複数のキャビティ５１が採取可能に部品を収容した際に、それぞれの支持面５５の高さに応じた調整量Ｍｃを算出する。
　算出された支持面５５ごとの調整量Ｍｃは、図８に示すように、キャビティ５１に関連付けられて、例えば個々のキャビティ５１を示すキャビティアドレスＡｄごとに調整データＤ２に記録される（Ｓ１７）。上記のように算出されたそれぞれの調整量Ｍｃに目標高さＨｔを加算した高さは、対応する支持面５５からの距離が一定化された高さとなる。結果として、調整量Ｍｃを適用した採取動作において、吸着ノズル１３４の部品への押し付け量や、空中吸着におけるクリアランスＬｃが一定化される。
　５．部品装着機１０による装着処理
　５－１．装着処理の概要
　部品装着機１０による装着処理について、図１２を参照して説明する。ここで、部品供給装置１２には、バルクフィーダ３０がセットされ、既にこのバルクフィーダ３０の校正処理が実行されて調整データＤ２が生成されているものとする。装着処理において、先ず、部品装着機１０の基板搬送装置１１は、図１２に示すように、基板９１の搬入処理を実行する（Ｓ２１）。これにより、機内に基板９１が搬入されるとともに、機内の所定位置に位置決めされる。
　なお、装着処理に並行して、所定のタイミングでバルクフィーダ３０による部品の供給動作が実行される。この部品の供給動作の実行後に、供給状態認識部２２による認識処理が実行される。供給状態認識部２２は、供給領域Ａｓを対象とした基板カメラ１５の撮像により画像データＤ１（図７を参照）を取得する。このように、供給領域Ａｓには、バルク状態の部品９２が多数存在し、例えばキャビティ５１に正常な姿勢で収容されるもの、キャビティ５１の外部にあるもの、互いに接触したり堆積したりするもの、横立ち姿勢であるものなどが存在し得る。
　供給状態認識部２２は、複数のキャビティ５１ごとに状態を割り出す。これにより、複数のキャビティ５１は、部品９２を採取可能に収容する収容キャビティ、周囲に部品９２が存在するものの採取不可であるＮＧキャビティ、周囲に部品９２が存在しない空キャビティに分類される。供給状態認識部２２は、複数のキャビティ５１の各状態の数を算出する。
　次に、制御装置２０は、ＰＰサイクルを実行する。ＰＰサイクルにおいて、装着制御部２３は、複数の吸着ノズル１３４を用いて部品９２を採取する採取動作を繰り返す採取サイクルを実行する（Ｓ２２）。このとき、装着制御部２３は、採取可能な部品９２の位置に応じて装着ヘッド１３３を順次位置決めするように、採取動作における装着ヘッド１３３の動作を制御する。また、装着制御部２３は、採取対象の部品９２をバルクフィーダ３０が供給している場合には、採取可能な部品９２の位置として、キャビティ５１の中心である座標値、または部品９２の基準位置の座標値を適宜切り換えて、吸着ノズル１３４を位置決めする。
　さらに、装着制御部２３は、採取サイクル（Ｓ２２）において、吸着ノズル１３４の目標高さＨｔを調整データＤ２に基づいて調整する処理を実行する。これにより、採取動作を行う吸着ノズル１３４の下降量が調整される。目標高さＨｔの調整処理を含む採取サイクルの詳細については後述する。
　続いて、装着制御部２３は、複数の吸着ノズル１３４にそれぞれ保持された部品９２の保持状態の認識処理を実行する（Ｓ２３）。詳細には、装着制御部２３は、装着ヘッド１３３を部品カメラ１４の上方に移動させ、部品カメラ１４に撮像指令を送出する。制御装置２０は、部品カメラ１４の撮像により取得された画像データを画像処理して、複数の吸着ノズル１３４のそれぞれに保持された部品９２の姿勢（位置および角度）を認識する。保持状態の認識処理（Ｓ２３）の結果は、採取動作において採取ミスが発生したか否かを示す動作結果として記憶部２１に記録される。
　その後に、制御装置２０は、複数の吸着ノズル１３４を用いて部品９２を装着する装着動作を繰り返す装着サイクルを実行する（Ｓ２４）。なお、この装着サイクル（Ｓ２４）の装着動作では、制御装置２０は、制御プログラムにて指定される装着位置に、部品９２をそれぞれ装着するように装着ヘッド１３３の動作を制御する。さらに、制御装置２０は、装着位置に対して、認識処理（Ｓ２３）の結果に基づいて、吸着ノズル１３４が位置決めおよび角度決めされるように装着ヘッド１３３の動作を制御する。
　制御装置２０は、制御プログラムに基づいて、全てのＰＰサイクルが終了したか否かを判定する（Ｓ２５）。全てのＰＰサイクルが終了していない場合には（Ｓ２５：Ｎｏ）、ＰＰサイクル（Ｓ２２－Ｓ２４）を実行する。全てのＰＰサイクルが終了した場合に（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、制御装置２０は、基板９１の搬出処理を実行する（Ｓ２６）。基板９１の搬出処理において、基板搬送装置１１は、位置決めされていた基板９１をアンクランプするとともに、部品装着機１０の機外に基板９１を搬出する。
　５－２．採取サイクルの詳細
　装着処理における採取サイクル（Ｓ２２）の詳細について、図１３－図１４を参照して説明する。装着サイクルにおいて、装着制御部２３は、先ず所定の吸着ノズル１３４を採取対象の部品９２の上方に移動させ、且つ吸着ノズル１３４を所定の採取角度に割り出す（Ｓ３１）。この採取角度は、例えばバルクフィーダ３０のキャビティ５１または部品９２の長手方向に、吸着ノズル１３４の基準角度を対応させる角度である。
　次に、装着制御部２３は、目標高さＨｔを設定する（Ｓ３２）。本実施形態において、装着制御部２３は、採取対象の部品９２を供給するフィーダ１２２がバルクフィーダ３０である場合には、一連の採取動作において部品９２を下方に僅かに押し付け、即ち吸着ノズル１３４の摺動部を押し付け分だけ作動させる押し付け吸着を実行する。よって、装着制御部２３は、部品９２の上面から摺動部の作動量だけ下方の高さを目標高さＨｔに設定する。
　また、装着制御部２３は、採取動作において空中吸着を実行する場合には、採取動作において、図１４に示すように、供給された部品９２の上面から所定のクリアランスＬｃを設けた高さを目標高さＨｔに設定する。つまり、装着制御部２３は、部品９２を採取するために下降端に到達した吸着ノズル１３４の先端部が、キャビティ５１に収容された状態にある部品９２の上面より上方であるように目標高さＨｔを設定する。なお、図１４は、供給面５６の傾きを誇張して示しており、右側に傾きがなかった場合（理想状態）のキャビティ５１および部品９２を示している。
　続いて、調整部６２は、採取対象の部品９２の支持面５５に対応した調整量Ｍｃを取得する（Ｓ３３）。本実施形態においては、事前の校正処理によって複数のキャビティ５１ごとの調整量Ｍｃが記録されているので、調整部６２は、採取対象の部品９２が収容されているキャビティ５１に対応する調整量Ｍｃを調整データＤ２から取得する。
　なお、事前に調整量Ｍｃを算出していない態様（上記の調整処理の第二態様）を採用した場合には、調整部６２は、採取対象の部品９２の位置と、供給面５６の高さおよび傾きに基づいて、当該部品９２の支持面５５の高さを算出する。また、複数のキャビティ５１ごとの調整量Ｍｃでなく複数の区画ごとに調整量Ｍｃを算出している態様（上記の調整処理の第三態様）を採用した場合には、調整部６２は、採取対象の部品９２の位置（キャビティ５１の位置としてもよい）に基づいて、当該部品９２の支持面５５の高さの近似値を取得する。
　装着制御部２３は、調整部６２により取得された調整量Ｍｃで目標高さＨｔを調整し、吸着ノズル１３４の下降量を設定する。装着制御部２３は、設定した下降量だけ吸着ノズル１３４を下降させる（Ｓ３４）。このとき、吸着ノズル１３４は、負圧エアを供給され、先端部が部品９２に接触する高さにおいて部品９２を吸着する。上記のように、供給面５６の高さや傾きに応じて、また部品９２の供給位置に応じて目標高さＨｔが調整されるので、押し付け吸着においては吸着ノズル１３４の押し付け量（摺動部の作動量）が一定化される。つまり、吸着ノズル１３４が部品９２を採取する際に、下降量が不足することが防止されるとともに、押し付け量が過剰となることが防止される。結果として、部品９２の採取時の振動の発生を抑制することができる。
　なお、空中吸着を実行する場合には、吸着ノズル１３４は、図１４に示すように、先端部が部品９２の上面からクリアランスＬｃだけ離間した高さまで下降する。採取対象の部品９２は、吸着ノズル１３４が接近すると負圧エアにより吸引される。空中吸着においては、実際のクリアランスＬｃが供給面５６の高さや傾きにより過不足が生じると、部品９２が吸引されなかったり部品９２と吸着ノズル１３４が接触したりするおそれがある。これに対して、上記のように制御によりクリアランスＬｃが一定化されるので、良好な空中吸着の採取動作を実行することができる。
　装着制御部２３は、吸着ノズル１３４を下降させて部品９２を吸着した後に、吸着ノズル１３４を元の初期高さまで上昇させる（Ｓ３５）。そして、装着制御部２３は、実行予定の全ての採取動作が終了していない場合には（Ｓ３６：Ｎｏ）、上記の採取動作（Ｓ３１－Ｓ３５）を繰り返し実行する。全ての採取動作が終了した場合には（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、装着制御部２３は、今回の採取サイクルを終了する。
　なお、上記のような採取サイクル（Ｓ２２）において、採取対象の部品９２を供給するフィーダ１２２がバルクフィーダ３０である場合に限り、上記の空中吸着の採取動作を試行するようにし、テープフィーダである場合には通常の押し付け吸着の採取動作とするように切り換えてもよい。さらに、採取対象の部品９２をバルクフィーダ３０が供給している場合であっても、例えばその採取動作の直後に部品９２の供給動作を実行予定である場合には、通常の採取動作としてもよい。また、空中吸着の採取動作においては、通常の採取動作と比較して、吸着ノズル１３４の下降速度または減速度を低減させるように制御してもよい。
　このような部品装着機１０および部品装着方法（図１１－図１３）の構成によると、部品９２の支持面５５の高さに基づいて保持部材（吸着ノズル１３４）の目標高さＨｔが調整されるので、採取対象の部品９２を好適に採取できるとともに、採取時における振動の発生を抑制して他の部品への影響を低減できる。よって、バルクフィーダ３０を用いた装着処理における好適な部品の採取動作を実行することができる。
　６．実施形態の変形態様
　実施形態において、校正装置６０は、バルクフィーダ３０が部品装着機１０にセットされた後に、バルクフィーダ３０の校正処理を実行するものとした。その他に、校正装置６０は、所定条件において、校正処理を実行してもよい。校正装置６０は、例えば基板９１に部品を装着する装着処理を所定回数に亘り実行した場合に、または複数回に亘り実行された装着処理の実行時間が所定時間に達した場合に、校正処理を実行する。このような構成によると、装着処理の実行に伴う振動や熱変位によって供給面５６の高さや傾きが変動することに対応することができる。
　実施形態において、部品９２を保持する保持部材は、負圧エアにより部品９２を吸着して保持する吸着ノズル１３４であるものとした。これに対して、保持部材は、部品９２を把持するチャックなどであってもよい。このような態様であっても、実施形態と同様の効果を奏する。
　実施形態において、バルクフィーダ３０は、部品装着機１０により基板９１に装着される部品９２として、厚み方向から視たときに矩形をなすチップ部品を供給するものとした。これに対して、部品９２は、部品装着機１０のように基板９１に所定の作業を実行する対基板作業機において用いられるものであり、バルクフィーダ３０においてキャビティ５１に収容した状態で供給可能な物品であれば種々のものを適用できる。例えば、バルクフィーダ３０は、球状に形成されたはんだボールを供給してもよい。このような態様であっても、実施形態と同様の効果を奏する。
　１０：部品装着機、　１２：部品供給装置、　１２２：フィーダ、　１３：部品移載装置、　１３３：装着ヘッド、　１３４：吸着ノズル（保持部材）、　２０：制御装置、　　２１：記憶部、　２２：供給状態認識部（認識部）、　２３：装着制御部（制御部）、　３０：バルクフィーダ、　３１：フィーダ本体、　３６：フィーダ制御装置、　４０：軌道ユニット、　４１：軌道本体、　４２：ベースプレート、　４３：マスクプレート、　４４：ガイド部材、　４４１：固定座面（被測定面）、　４４２：ブリッジ面（被測定面）、　５１：キャビティ、　５１１：底面（被測定面）、　５５：支持面、　５６：供給面、　６０：校正装置、　６１：測定部、　６２：調整部、　６５：高さ検出装置、　７１－７３：測定点、　９１：基板、　９２：部品、　Ａｓ：供給領域、　Ｒ：搬送路、　Ｈｔ：目標高さ、　Ｆｓ，Ｆｓ１，Ｆｓ２：規定量、　Ｌｃ：クリアランス、　Ｍｃ：調整量、　Ｄ１：画像データ、　Ｄ２：調整データ

Claims (11)

  1. 　バルクフィーダが部品を採取可能に供給する供給領域において前記部品を支持する支持面の高さを測定する測定部と、
    　前記部品を保持可能な保持部材を下降させて前記供給領域から前記部品を採取する採取動作における前記保持部材の目標高さの調整量を、測定された前記支持面の高さに基づいて算出する調整部と、
    　を備える部品装着機。
  2. 　前記測定部は、前記支持面と同一平面である供給面の高さ方向の位置を検出する高さ検出装置による検出結果に基づいて、前記支持面の高さを直接的に測定する、請求項１に記載の部品装着機。
  3. 　前記測定部は、前記支持面から高さ方向に規定量だけ離間した被測定面の高さ方向の位置を検出する高さ検出装置による検出結果に基づいて、前記支持面の高さを間接的に測定する、請求項１に記載の部品装着機。
  4. 　前記高さ検出装置は、前記保持部材を支持する装着ヘッドと水平方向に一体的に移動可能に設けられ、且つ機内に位置決めされた基板の高さの測定に用いられる、請求項２または３に記載の部品装着機。
  5. 　前記測定部は、前記高さ検出装置による互いに異なる３以上の測定点に対応する検出結果に基づいて、前記支持面と同一平面である供給面の高さおよび傾きを算出し、前記供給面に基づいて互いの位置が異なる複数の前記部品ごとの前記支持面の高さを測定する、請求項２または３に記載の部品装着機。
  6. 　前記供給領域を撮像して取得された画像データに基づいて、前記供給領域において採取可能である複数の前記部品の位置を認識する認識部をさらに備え、
    　前記測定部は、互いの位置が異なる採取可能な複数の前記部品ごとの前記支持面の高さを測定する、請求項１または２に記載の部品装着機。
  7. 　前記バルクフィーダは、前記供給領域において前記部品を収容する複数のキャビティを備え、
    　前記支持面は、複数の前記キャビティの底面である、請求項１または２に記載の部品装着機。
  8. 　前記採取動作において採取対象とする前記部品を支持する前記支持面に応じた前記調整量を用いて前記目標高さを調整し、前記保持部材を下降させて前記部品を採取する制御部をさらに備える、請求項１または２に記載の部品装着機。
  9. 　前記目標高さは、前記支持面に支持された前記部品の上面から所定範囲内に前記保持部材の下端が位置する高さに設定される、請求項１または２に記載の部品装着機。
  10. 　前記測定部による測定処理および前記調整部による算出処理を一連で実行する処理を校正処理とし、基板に前記部品を装着する装着処理を所定回数に亘り実行した場合に、または複数回に亘り実行された前記装着処理の実行時間が所定時間に達した場合に、前記校正処理を実行する、請求項１または２に記載の部品装着機。
  11. 　バルクフィーダが部品を採取可能に供給する供給領域において前記部品を支持する支持面の高さを測定する測定ステップと、
    　前記部品を保持可能な保持部材を下降させて前記供給領域から前記部品を採取する採取動作における前記保持部材の目標高さの調整量を、測定された前記支持面の高さに基づいて算出する調整ステップと、
    　を備える部品装着方法。
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