JP6840872B2 - 部品実装装置 - Google Patents

Description

この発明は、部品実装装置に関し、特にワークを移動可能な部品実装装置に関する。

従来、ワークを移動可能な装置が知られている。このような装置は、特開２０１３−１０３８０７号公報に開示されている。

特開２０１３−１０３８０７号公報には、ワークを移動させる吸着ヘッドを備えるワーク移載装置が開示されている。この特開２０１３−１０３８０７号のワーク移載装置は、ワークとしての平板状の基板を吸着ヘッドにより吸着して移動させるように構成されている。一方、近年、立体形状のワークに部品を実装することが望まれている。そこで、従来、立体形状のワークが載置部材に保持された状態で、部品を吸着する実装ヘッドにより載置部材を吸着して、ワークを実装位置に移動させる部品実装装置が知られている。

特開２０１３−１０３８０７号公報

しかしながら、上記のような従来の部品実装装置では、実装ヘッドの吸着力より大きい重さを有するワークや、吸着に適した水平方向に延びる面を有さない載置部材に保持された立体形状のワークなどを実装ヘッドにより吸着して持ち上げることが困難であるという不都合がある。このため、ワークを確実に移動させることが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ワークを確実に移動させることが可能な部品実装装置を提供することである。

この発明の一の局面による部品実装装置は、部品をワークに実装する実装ヘッドと、実装ヘッドに設けられ、ワークを保持する載置部材の被係合部に係合する係合部とを備え、実装ヘッドは、係合部が被係合部に係合された状態で、載置部材とともにワークを移動させるように構成されている。

この発明の一の局面による部品実装装置では、上記のように、係合部を被係合部に係合させることにより、実装ヘッドの吸着力よりも大きな重さを有するワークでも、確実に持ち上げることができる。また、吸着のための水平方向に延びる面を載置部材に設けなくても、係合部を被係合部に係合させることにより、ワークが保持された載置部材を確実に持ち上げることができる。また、載置部材を吸着する場合と異なり、何らかの要因で、吸着のための負圧の作用が小さくなった場合でも、ワークを落下させることを抑制することができる。これらの結果、ワークを確実に移動させることができる。また、部品実装のための実装ヘッドによりワークを移動させることができるので、ワークの移動のための専用の移動機構を別途設ける必要がない。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、ワークは、立体形状を有している。このように構成すれば、水平方向以外の実装面をする立体形状を有するワークを部品実装装置に搬入した後、実装ヘッドにより、実装位置に容易に移動させることができる。また、部品実装後、立体形状を有するワークを実装ヘッドにより搬出位置に容易に移動させることができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、実装ヘッドは、係合部を鉛直方向の回転軸線回りに回動させて、係合部と被係合部とを係合させるように構成されている。このように構成すれば、実装ヘッドの回動により、係合部と被係合部とを容易に係合させることができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、実装ヘッドは、複数設けられ、載置部材には、複数の被係合部が設けられ、複数の実装ヘッドの各々に設けられた係合部と、複数の被係合部とが、各々係合するように構成されている。このように構成すれば、複数の実装ヘッドにより載置部材を支持することができるので、バランス良く載置部材を支持することができる。これにより、安定して載置部材（ワーク）を移動させることができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、載置部材は、上面に開口が設けられ、実装ヘッドは、載置部材の開口に係合部を上方から挿入させて、係合部と開口の縁近傍の被係合部とを係合させるように係合部を移動させるように構成されている。このように構成すれば、実装ヘッドにより載置部材を吊り下げて支持することができるので、載置部材（ワーク）を安定して支持することができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、載置部材は、側部に被係合部が設けられ、実装ヘッドは、載置部材の被係合部に係合部を側方から近づけて、係合部と被係合部とを係合させるように構成されている。このように構成すれば、載置部材の側部に被係合部が設けられるので、載置部材の上面を広く使用することができる。これにより、より大きいワークを載置部材に保持させることができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、係合部は、螺合部を含み、被係合部は、螺合部と螺合する被螺合部を含み、実装ヘッドは、螺合部を回転させて、螺合部と被螺合部とを螺合させるように構成されている。このように構成すれば、螺合により係合部と被係合部とをより安定して係合させることができるので、安定して載置部材（ワーク）を移動させることができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、係合部は、部品を吸着するためのノズルに替えて、実装ヘッドに取り付けられるように構成されている。このように構成すれば、係合部を用いない場合には、部品吸着のためのノズルを実装ヘッドに取り付けることができるので、実装ヘッドを効率よく使用することができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、係合部は、部品を吸着するためのノズルに一体的に設けられている。このように構成すれば、ノズルを替えることなく、ワークの移動および部品の実装を行うことができるので、実装動作の時間を短縮することができる。

上記一の局面による部品実装装置において、好ましくは、載置部材およびワークの少なくとも一方を撮像可能な撮像部と、実装動作を制御する制御部とをさらに備え、制御部は、実装ヘッドの下降前または下降中に、撮像部により載置部材およびワークの少なくとも一方を撮像し、撮像結果に基づいて、載置部材の被係合部の有無および位置の少なくとも一方を認識して、実装ヘッドの係合位置への移動を制御するように構成されている。このように構成すれば、係合部を被係合部に確実に係合させることができるので、載置部材（ワーク）を確実に移動させることができる。

この場合、好ましくは、制御部は、被係合部を認識しない場合に、実装ヘッドを下降させないとともに、エラーを通知するように構成されている。このように構成すれば、係合部が被係合部以外に当接することを抑制することができるので、係合部、実装ヘッド、載置部材、ワークなどが損傷するのを抑制することができる。

上記制御部を備える構成において、好ましくは、制御部は、撮像部による撮像結果、または、部品を吸着する際の負圧の検知結果に基づいて、係合部と被係合部との係合状態、または、係合部の実装ヘッドに対する離脱を検出するように構成されている。このように構成すれば、載置部材（ワーク）の搬送不良を速やかに検知することができる。

本発明によれば、上記のように、ワークを確実に移動させることができる。

本発明の第１実施形態による部品実装装置の概略を示した平面図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置により部品を実装するワークおよび載置部材を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置のヘッドユニットを示した側面図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置の保持ユニットを示した側面図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置のワークの移動を説明するための斜視図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置のワークを移動させるときの実装ヘッドの動作を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置の制御部によるワーク移動処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態による部品実装装置のワークを移動させるときの実装ヘッドの動作を説明するための図である。 本発明の第３実施形態による部品実装装置のワークを移動させるときの実装ヘッドの動作を説明するための図である。 本発明の第４実施形態による部品実装装置のノズルを示した正面図である。 本発明の第１〜第４実施形態の変形例による部品実装装置の撮像ユニットを示した図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明では、搬送部２による搬送方向をＸ方向とし、水平面内でＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、水平面と直交する上下方向をＺ方向とする。

［第１実施形態］
（部品実装装置の構成）
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。

部品実装装置１００は、図１に示すように、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの部品Ｅ（電子部品）を、プリント基板などのワークＷに実装するように構成されている。また、部品実装装置１００は、立体形状を有するワークＷを搬送して、ワークＷに部品Ｅを実装する装置である。

部品実装装置１００は、図１に示すように、基台１と、搬送部２と、保持ユニット３と、ヘッドユニット４と、支持部５と、一対のレール部６と、部品認識カメラ７と、基板認識カメラ８と、制御部９とを備えている。なお、基板認識カメラ８は、請求の範囲の「撮像部」の一例である。

ワークＷは、載置部材２００に載置された状態で搬送される。また、複数の載置部材２００は、搬送部材Ｈに載置されて、搬送部２により、まとめて搬送されるように構成されている。ワークＷが載置された載置部材２００は、ヘッドユニット４により個別に移動される。具体的には、搬送位置Ｐ１に搬送された複数の載置部材２００（ワークＷ）は、個別に、実装位置Ｐ２の保持ユニット３まで移動される。そして、実装位置Ｐ２において、ワークＷに部品Ｅが実装される。

図１に示すように、基台１のＹ１側およびＹ２側の端部には、それぞれ、複数のテープフィーダ１１を配置するためのフィーダ配置部１２が設けられている。

テープフィーダ１１は、複数の部品Ｅを所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き回されたリール（図示せず）を保持している。テープフィーダ１１は、部品Ｅを保持するテープを送出することにより、先端から部品Ｅを供給するように構成されている。

各テープフィーダ１１は、フィーダ配置部１２に設けられた図示しないコネクタを介して制御部９に電気的に接続された状態で、フィーダ配置部１２に配置されている。これにより、各テープフィーダ１１は、制御部９からの制御信号に基づいて、テープを送出して、部品Ｅを供給するように構成されている。

基台１のＹ２側の端部には、ノズル４１ａおよび係合部３１０が配置されるノズルステーション１３が設けられている。ノズルステーション１３には、複数の種類のノズル４１ａおよび係合部３１０が保持されている。

搬送部２は、搬送部材Ｈに、載置部材２００を介して配置されたワークＷを搬入し、搬送方向（Ｘ方向）に搬送し、搬出するように構成されている。また、搬送部２は、搬入された搬送部材Ｈを搬送位置Ｐ１に停止させるように構成されている。部品実装装置１００では、搬送部２により、単一の搬送路が形成されている。

ここで、図１および図２に示すように、ワークＷは、載置部材２００（治具）に保持された状態で、搬送部２により搬送される。載置部材２００は、ワークＷの搬送用の部材であって、板形状を有する。板形状を有する載置部材２００には、上面（Ｚ１側の面）に微粘着性の接着層が形成されている。載置部材２００は、ワークＷが接着層に接着されることにより、上面上に着脱可能にワークＷを保持して固定するように構成されている。なお、上記固定方法の他に、ワークＷが載置部材２００に下からねじ止めされて固定されてもよい。

搬送部２は、一対のコンベア部２１を有している。一対のコンベア部２１は、搬送部材Ｈの搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に配列されている。また、一対のコンベア部２１は、搬送部材ＨのＹ方向の両端部を下方から支持しながら、搬送方向に搬送部材Ｈを搬送するように構成されている。また、一対のコンベア部２１は、搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）の間隔を調整可能に構成されている。これにより、搬送部材Ｈの大きさ（Ｙ方向の幅）に応じて、一対のコンベア部２１の間の幅（Ｙ方向の幅）を調整することが可能である。

保持ユニット３は、実装位置Ｐ２においてワークＷを受け取り、保持するように構成されている。具体的には、保持ユニット３は、載置部材２００を介してワークＷを保持するように構成されている。

また、保持ユニット３は、保持したワークＷを上下方向（Ｚ方向）に移動させるように構成されている。また、保持ユニット３は、保持したワークＷを傾斜させる（水平方向の回転軸周りに回動させる）ように構成されている。また、保持ユニット３は、保持したワークＷを回転させる（上下方向の回転軸周りに回動させる）ように構成されている。言い換えると、保持ユニット３は、ワークＷを上下方向に移動させ、傾斜させ、または回転させることにより、ワークＷの姿勢を調整可能に構成されている。これにより、ワークＷの実装面を水平面と略平行になるように、ワークＷの姿勢を調整することが可能である。

具体的には、図４に示すように、保持ユニット３は、昇降機構部３１と、傾斜機構部３２と、回転機構部３３と、保持部３４とを含んでいる。保持ユニット３では、保持部３４が回転機構部３３に取り付けられている。また、回転機構部３３が傾斜機構部３２に取り付けられている。また、傾斜機構部３２が昇降機構部３１に取り付けられている。

昇降機構部３１は、駆動モータ３１ａを有し、駆動モータ３１ａの駆動力により、保持部３４により保持されたワークＷを上下方向（Ｚ方向）に沿って移動させるように構成されている。傾斜機構部３２は、駆動モータ３２ａを有し、駆動モータ３２ａの駆動力により、水平方向に沿って延びる回転軸線Ａ１周りに、保持部３４により保持されたワークＷを回転させるように構成されている。これにより、傾斜機構部３２は、保持部３４により保持されたワークＷを傾斜させるように構成されている。回転機構部３３は、駆動モータ３３ａを有し、駆動モータ３３ａの駆動力により、回転軸線Ａ１に略直交する方向に延びる回転軸線Ａ２周りに、保持部３４により保持されたワークＷを回転させるように構成されている。保持部３４は、載置部材２１０を介してワークＷを保持するように構成されている。具体的には、保持部３４は、複数の爪部３４ａを有し、複数の爪部３４ａにより、載置部材２１０の被保持部２１２を保持して固定するように構成されている。

ヘッドユニット４は、支持部５および一対のレール部６を介して、基台１の上方位置に設けられている。また、ヘッドユニット４は、搬送部２、保持ユニット３およびテープフィーダ１１よりも上方（Ｚ１方向）の位置に設けられており、水平方向に移動可能に構成されている。

ヘッドユニット４は、保持ユニット３により保持された状態のワークＷに部品Ｅの実装作業を行うように構成されている。具体的には、ヘッドユニット４は、テープフィーダ１１から供給される部品Ｅを吸着するとともに、吸着された部品ＥをワークＷに実装するように構成されている。

図１および図３に示すように、ヘッドユニット４には、複数（６つ）の実装ヘッド４１と、実装ヘッド４１毎に設けられた複数（６つ）のボールネジ軸４２と、ボールネジ軸４２毎に設けられた複数（６つ）のＺ軸モータ４３と、実装ヘッド４１毎に設けられた複数（６つ）のＲ軸モータとが設けられている。

複数の実装ヘッド４１は、搬送方向（Ｘ方向）に沿って直線状に配列されている。各実装ヘッド４１の先端には、それぞれ、ノズル４１ａが取り付けられている。実装ヘッド４１は、図示しない負圧発生機によりノズル４１ａの先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ１１から供給される部品Ｅを吸着して保持することが可能に構成されている。実装ヘッド４１は、ノズルステーション１３にアクセスすることにより、先端のノズル４１ａを交換するように構成されている。ノズル４１ａは、板ばねにより実装ヘッド４１の先端に着脱可能に固定されている。

各ボールネジ軸４２は、それぞれ、上下方向に延びるように形成されている。各Ｚ軸モータ４３は、それぞれ、対応するボールネジ軸４２を回転させるように構成されている。また、各実装ヘッド４１には、それぞれ、対応するボールネジ軸４２に係合（螺合）されるボールナット４１ｂが設けられている。実装ヘッド４１は、Ｚ軸モータ４３によりボールネジ軸４２が回転されることにより、ボールネジ軸４２と係合（螺合）するボールナット４１ｂとともに、ボールネジ軸４２に沿って上下方向に移動可能に構成されている。これにより、実装ヘッド４１は、部品Ｅの吸着や実装（装着）などを行うことが可能な下降した状態の高さ位置と、実装ヘッド４１の水平方向の移動が可能な上昇した状態の高さ位置との間で上下方向に移動可能に構成されている。各Ｒ軸モータは、それぞれ、対応する実装ヘッド４１をノズル４１ａの中心軸周り（Ｚ方向の回転軸周り）に回転（θ回転）させるように構成されている。

図１に示すように、支持部５は、ヘッドユニット４を搬送方向（Ｘ方向）に移動させるように構成されている。支持部５は、Ｘ方向に延びるボールネジ軸５１と、ボールネジ軸５１を回転させるＸ軸モータ５２と、Ｘ方向に延びる図示しないガイドレールとを含んでいる。また、ヘッドユニット４には、ボールネジ軸５１が係合（螺合）されるボールナット４５（図３参照）が設けられている。ヘッドユニット４は、Ｘ軸モータ５２によりボールネジ軸５１が回転されることにより、ボールネジ軸５１と係合（螺合）するボールナット４５とともに、支持部５に沿って搬送方向（Ｘ方向）に移動可能に構成されている。

一対のレール部６は、共にＹ方向に延びるように形成されており、基台１のＸ方向の両端部において基台１上に固定されている。また、一対のレール部６は、支持部５を搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に移動させるように構成されている。一対のレール部６は、共にＹ方向に延びる一対のボールネジ軸６１と、ボールネジ軸６１毎に設けられた複数（２つ）のＹ軸モータ６２とを含んでいる。各Ｙ軸モータ６２は、それぞれ、対応するボールネジ軸６１を回転させるように構成されている。また、支持部５には、ボールネジ軸６１が係合（螺合）される図示しないボールナットが設けられている。支持部５は、各Ｙ軸モータ６２により各ボールネジ軸６１が同期して回転されることにより、各ボールネジ軸６１と係合（螺合）するボールナットとともに、一対のレール部６に沿って搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に移動可能に構成されている。

このような構成により、ヘッドユニット４は、基台１上を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能に構成されている。これにより、ヘッドユニット４は、たとえばテープフィーダ１１の上方に移動して、テープフィーダ１１から供給される部品Ｅを吸着することが可能である。また、ヘッドユニット４は、たとえば保持ユニット３に保持された状態のワークＷの上方に移動して、吸着された部品ＥをワークＷに実装することが可能である。また、ヘッドユニット４は、載置部材２００に載置されたワークＷを移動させることが可能である。

部品認識カメラ７は、テープフィーダ１１の近傍の基台１の上面上に固定されており、部品Ｅの実装に先立って実装ヘッド４１のノズル４１ａに吸着された部品Ｅを撮像するように構成されている。部品認識カメラ７は、実装ヘッド４１のノズル４１ａに吸着された部品Ｅを、下方（Ｚ２方向）から撮像するように構成されている。この撮像結果は、制御部９により取得される。制御部９は、実装ヘッド４１のノズル４１ａに吸着された部品Ｅの撮像結果に基づいて、下方から見た部品Ｅの吸着状態（回転姿勢および実装ヘッド４１のノズル４１ａに対する吸着位置）を認識するように構成されている。また、制御部９は、部品Ｅの吸着状態の認識結果に基づいて、部品Ｅの回転姿勢および実装時の部品実装位置座標位置（ＸＹ座標位置）を補正するように構成されている。

基板認識カメラ８は、部品Ｅの実装に先立ってワークＷに付された位置認識マークを撮像するように構成されている。位置認識マークは、ワークＷの位置を認識するためのマークである。この位置認識マークの撮像結果は、制御部９により取得される。制御部９は、位置認識マークの撮像結果に基づいて、保持ユニット３により保持された状態のワークＷの正確な位置および姿勢を認識するように構成されている。また、制御部９は、ワークＷの位置および姿勢の認識結果に基づいて、実装時の部品実装位置座標位置（ＸＹ座標位置）を補正するように構成されている。

また、基板認識カメラ８は、ヘッドユニット４に取り付けられている。具体的には、基板認識カメラ８は、ヘッドユニット４のＹ１側の側部において、Ｘ方向に並んだ実装ノズル配列の中央の位置に取り付けられている。これにより、基板認識カメラ８は、ヘッドユニット４とともに、基台１上を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能に構成されている。また、基板認識カメラ８は、載置部材２１０およびワークＷの少なくとも一方を撮像可能に構成されている。具体的には、基板認識カメラ８は、水平方向に移動して、ワークＷに付された位置認識マークを、ワークＷの上方（Ｚ１方向）から撮像するように構成されている。また、基板認識カメラ８は、水平方向に移動して、載置部材２１０を上方から撮像するように構成されている。

制御部９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶部とを含み、部品実装装置１００の動作を制御するように構成されている。具体的には、制御部９は、搬送部２、保持ユニット３、ヘッドユニット４、支持部５、一対のレール部６、部品認識カメラ７、基板認識カメラ８およびテープフィーダ１１などを予め記憶されたプログラムに従って制御して、ワークＷに部品Ｅの実装を行うように構成されている。

ここで、第１実施形態では、図２に示すように、ワークＷは、立体形状を有している。つまり、ワークＷは、互に平行ではない実装面の位置に部品Ｅが実装されるように構成されている。載置部材２１０（２００）は、上面２１１と、被保持部２１２と、開口２１３と、被係合部２１４とを含んでいる。ワークＷは、載置部材２１０の上面２１１上に載置されている。また、ワークＷは、載置部材２１０に対して位置決めされた状態で固定されている。

被保持部２１２は、保持ユニット３の保持部３４に把持されるように構成されている。また、被保持部２１２は、載置部材２１０の下面（Ｚ２側の面）に設けられている。また、被保持部２１２は、上面上に保持されたワークＷの重心位置近傍に１つ設けられている。被保持部２１２は、載置部材２１０の下面から下方（Ｚ２方向）に向けて突出するように形成されている。ワークＷは、載置部材２１０を介して保持ユニット３により保持される。

開口２１３は、Ｘ方向に沿って一対設けられている。言い換えると、開口２１３は、ヘッドユニット４の複数の実装ヘッド４１が配列される方向に沿って一対設けられている。また、一対の開口２１３は、ワークＷを挟み込むように配置されている。また、開口２１３は、Ｙ方向に延びる長穴形状に形成されている。

被係合部２１４は、開口２１３の縁近傍に配置されている。また、被係合部２１４は、係合部３１０が嵌り込むように凹形状を有している。つまり、被係合部２１４は、係合部３１０の上面にならう形状に、載置部材２１０の下面から上方に凹んでいる。また、被係合部２１４は、複数（２つ）設けられている。また、複数の被係合部２１４（開口２１３）は、実装ヘッド４１の間隔の整数倍の間隔を隔てて配置されている。これにより、複数の実装ヘッド４１の係合部３１０が、それぞれ、被係合部２１４に係合することが可能である。被係合部２１４は、開口２１３に対して、３０度〜６０度程度回転した方向に延びるように形成されている。

図５に示すように、係合部３１０は、実装ヘッド４１に設けられている。係合部３１０は、ワークＷが載置された載置部材２１０の被係合部２１４に係合するように構成されている。具体的には、係合部３１０は、水平方向に延びる細長形状を有している。また、係合部３１０は、側方から見て略Ｔ字形状を有している。また、係合部３１０は、被係合部２１４に下方から係合するように構成されている。

ここで、第１実施形態では、実装ヘッド４１は、係合部３１０が被係合部２１４に係合された状態で、載置部材２１０とともにワークＷを移動させるように構成されている。具体的には、図５および図６に示すように、実装ヘッド４１は、載置部材２１０の開口２１３に係合部３１０を上方から挿入させて、係合部３１０と開口２１３の縁近傍の被係合部２１４とを係合させるように係合部３１０を移動させるように構成されている。また、実装ヘッド４１は、係合部３１０を鉛直方向（Ｚ方向）の回転軸線回りに回動させて、係合部３１０と被係合部２１４とを係合させるように構成されている。

また、複数の実装ヘッド４１の各々に設けられた係合部３１０と、複数の被係合部２１４とは、各々係合するように構成されている。実装ヘッド４１は、係合部３１０が被係合部２１４に係合された状態で、上昇して、載置部材２１０（ワークＷ）を持ち上げるように構成されている。そして、実装ヘッド４１は、水平方向に移動して、載置部材２１０（ワークＷ）を実装位置Ｐ２まで移動させる。その後、実装ヘッド４１は、載置部材２１０（ワークＷ）を保持ユニット３まで下降させる。保持ユニット３の保持部３４により載置部材２１０の被保持部２１２が保持される。そして、実装ヘッド４１は、係合部３１０を鉛直方向（Ｚ方向）の回転軸線回りに回動させて、係合部３１０と被係合部２１４との係合を解除させる。そして、実装ヘッド４１は、係合部３１０を開口２１３から出すように上昇させる。これにより、載置部材２１０（ワークＷ）が移動を終了する。

係合部３１０は、部品Ｅを吸着するためのノズル４１ａに替えて、実装ヘッド４１に取り付けられるように構成されている。具体的には、載置部材２１０（ワークＷ）を持ち上げて移動させる場合に、２つの実装ヘッド４１のノズル４１ａが、係合部３１０に替えられる。実装ヘッド４１から外されるノズル４１ａは、ノズルステーション１３に保持され、実装ヘッド４１に付けられる係合部３１０は、ノズルステーション１３から供給される。また、載置部材２１０（ワークＷ）を持ち上げることによる移動が完了すると、２つの実装ヘッド４１の係合部３１０がノズル４１ａに替えられる。

また、第１実施形態では、制御部９は、実装ヘッド４１の下降前または下降中に、基板認識カメラ８により載置部材２１０およびワークＷの少なくとも一方を撮像する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部９は、実装ヘッド４１の下降前に基板認識カメラ８により載置部材２１０を撮像する制御を行うように構成されている。また、制御部９は、基板認識カメラ８により載置部材２１０の被係合部２１４（開口２１３）が有るはずの位置を撮像する制御を行うように構成されている。そして、制御部９は、撮像結果に基づいて、載置部材２１０の被係合部２１４の有無および位置の少なくとも一方を認識するように構成されている。また、制御部９は、認識結果に基づいて、実装ヘッド４１の係合位置への移動を制御するように構成されている。つまり、制御部９は、被係合部２１４（開口２１３）の上方に係合部３１０が設けられた実装ヘッド４１を移動させて、係合部３１０を開口２１３に向けて下降させるように構成されている。

また、制御部９は、被係合部２１４を認識しない場合に、実装ヘッド４１を下降させないとともに、エラーを通知するように構成されている。エラーの通知は、音、光、表示部による表示、外部機器による通知などにより行われる。

また、制御部９は、基板認識カメラ８による撮像結果、または、部品Ｅを吸着する際の負圧の検知結果に基づいて、係合部３１０と被係合部２１４との係合状態、または、係合部３１０の実装ヘッド４１に対する離脱を検出するように構成されている。具体的には、制御部９は、実装ヘッド４１により載置部材２１０（ワークＷ）を搬送している場合に、基板認識カメラ８により、載置部材２１０を撮像する。そして、制御部９は、載置部材２１０を所定の位置に認識している場合は、係合部３１０に被係合部２１４が正常に係合していると判断する。また、制御部９は、載置部材２１０が所定の位置に認識しない場合は、載置部材２１０の被係合部２１４が係合部３１０から外れていると判断する。また、制御部９は、負圧の変化に基づいて、係合部３１０が実装ヘッド４１から離脱していることを検出する。つまり、係合部３１０が実装ヘッド４１に装着されている場合は、負圧は略変化しない。一方、係合部３１０が実装ヘッド４１から離脱した場合、負圧供給路が開放されるので、負圧が大きく変化し、この負圧の変化に基づいて、係合部３１０の離脱を検出する。

（ワーク移動処理）
次に、図７を参照して、制御部９によるワーク移動処理をフローチャートに基づいて説明する。

図７に示すように、ステップＳ１において、載置部材２１０の開口２１３に、係合部３１０が設けられた実装ヘッド４１を下降させる。これにより、係合部３１０が開口２１３に挿入される。ステップＳ２において、実装ヘッド４１のＺ方向に回転軸線を有するθ軸を回転させる。たとえば、被係合部２１４の位置に対応させて、係合部３１０が３０度〜６０度程度回動される。

ステップＳ３において、実装ヘッド４１が上昇される。これにより、係合部３１０と被係合部２１４とが係合される。そして、実装ヘッド４１により載置部材２１０（ワークＷ）が持ち上げられる。ステップＳ４において、実装ヘッド４１が水平方向に移動される。これにより、載置部材２１０（ワークＷ）が水平方向に移動される。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、係合部３１０を被係合部２１４に係合させることにより、実装ヘッド４１の吸着力よりも大きな重さを有するワークＷでも、確実に持ち上げることができる。また、吸着のための水平方向に延びる面を載置部材２１０に設けなくても、係合部３１０を被係合部２１４に係合させることにより、ワークＷが保持された載置部材２１０を確実に持ち上げることができる。また、載置部材２１０を吸着する場合と異なり、何らかの要因で、吸着のための負圧の作用が小さくなった場合でも、ワークＷを落下させることを抑制することができる。これらの結果、ワークＷを確実に移動させることができる。また、部品実装のための実装ヘッド４１によりワークＷを移動させることができるので、ワークＷの移動のための専用の移動機構を別途設ける必要がない。

また、第１実施形態では、上記のように、ワークＷは、立体形状を有している。これにより、水平方向以外の実装面をする立体形状を有するワークＷを部品実装装置１００に搬入した後、実装ヘッド４１により、実装位置Ｐ２に容易に移動させることができる。また、部品実装後、立体形状を有するワークＷを実装ヘッド４１により搬出位置に容易に移動させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、実装ヘッド４１を、係合部３１０を鉛直方向（Ｚ方向）の回転軸線回りに回動させて、係合部３１０と被係合部２１４とを係合させるように構成する。これにより、実装ヘッド４１の回動により、係合部３１０と被係合部２１４とを容易に係合させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、実装ヘッド４１を、複数設ける。また、載置部材２１０に、複数の被係合部２１４を設ける。そして、複数の実装ヘッド４１の各々に設けられた係合部３１０と、複数の被係合部２１４とを、各々係合するように構成する。これにより、複数の実装ヘッド４１により載置部材２１０を支持することができるので、バランス良く載置部材２１０を支持することができる。これにより、安定して載置部材２１０（ワークＷ）を移動させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、載置部材２１０の上面に開口２１３を設ける。そして、実装ヘッド４１を、載置部材２１０の開口２１３に係合部３１０を上方から挿入させて、係合部３１０と開口２１３の縁近傍の被係合部２１４とを係合させるように係合部３１０を移動させるように構成する。これにより、実装ヘッド４１により載置部材２１０を吊り下げて支持することができるので、載置部材２１０（ワークＷ）を安定して支持することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、係合部３１０を、部品Ｅを吸着するためのノズル４１ａに替えて、実装ヘッド４１に取り付けられるように構成する。これにより、係合部３１０を用いない場合には、部品吸着のためのノズル４１ａを実装ヘッド４１に取り付けることができるので、実装ヘッド４１を効率よく使用することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部９を、実装ヘッド４１の下降前または下降中に、基板認識カメラ８により載置部材２１０およびワークＷの少なくとも一方を撮像する制御を行うように構成する。そして、制御部９を、撮像結果に基づいて、載置部材２１０の被係合部２１４の有無および位置の少なくとも一方を認識して、実装ヘッド４１の係合位置への移動を制御するように構成する。これにより、係合部３１０を被係合部２１４に確実に係合させることができるので、載置部材２１０（ワークＷ）を確実に移動させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部９を、被係合部２１４を認識しない場合に、実装ヘッド４１を下降させないとともに、エラーを通知するように構成する。これにより、係合部３１０が被係合部２１４以外に当接することを抑制することができるので、係合部３１０、実装ヘッド４１、載置部材２１０、ワークＷなどが損傷するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部９を、基板認識カメラ８による撮像結果、または、部品Ｅを吸着する際の負圧の検知結果に基づいて、係合部３１０と被係合部２１４との係合状態、または、係合部３１０の実装ヘッド４１に対する離脱を検出するように構成する。これにより、載置部材２１０（ワークＷ）の搬送不良を速やかに検知することができる。

［第２実施形態］
次に、図８を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、被係合部を載置部材の側部に設ける構成の例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

載置部材２２０は、側部２２１と、被保持部２２２と、凹部２２３と、被係合部２２４とを含んでいる。ワークＷは、載置部材２２０の上面上に載置されている。また、ワークＷは、載置部材２２０に対して位置決めされた状態で固定されている。

被保持部２２２は、保持ユニット３の保持部３４に把持されるように構成されている。また、被保持部２２２は、載置部材２２０の下面（Ｚ２側の面）に設けられている。また、被保持部２２２は、上面上に保持されたワークＷの重心位置近傍に１つ設けられている。

凹部２２３は、側部２２１に設けられている。また、凹部２２３は、Ｘ方向に沿って一対設けられている。言い換えると、凹部２２３は、ヘッドユニット４の複数の実装ヘッド４１が配列される方向に沿って一対設けられている。また、一対の凹部２２３は、ワークＷを挟み込むように配置されている。

被係合部２２４は、凹部２２３に配置されている。また、被係合部２２４は、係合部３２０が嵌り込むように凹形状を有している。つまり、被係合部２２４は、係合部３２０の上面にならう形状に、上方に凹んでいる。また、被係合部２２４は、複数（２つ）設けられている。また、複数の被係合部２２４は、実装ヘッド４１の間隔の整数倍の間隔を隔てて配置されている。これにより、複数の実装ヘッド４１の係合部３２０が、それぞれ、被係合部２２４に係合することが可能である。被係合部２２４は、Ｘ方向に対して、３０度〜６０度程度回転した方向に延びるように形成されている。

係合部３２０は、実装ヘッド４１に設けられている。係合部３２０は、ワークＷが載置された載置部材２２０の被係合部２２４に係合するように構成されている。具体的には、係合部３２０は、水平方向に延びる細長形状を有している。また、係合部３２０は、側方から見て略Ｌ字形状を有している。また、係合部３２０は、被係合部２２４に下方から係合するように構成されている。

ここで、第２実施形態では、実装ヘッド４１は、係合部３２０が被係合部２２４に係合された状態で、載置部材２２０とともにワークＷを移動させるように構成されている。また、実装ヘッド４１は、載置部材２２０の被係合部２２４に係合部３２０を側方から近づけて、係合部３２０と被係合部２２４とを係合させるように構成されている。具体的には、２つの係合部３２０を、それぞれ、載置部材２２０の両端の外側に下降させる。そして、係合部３２０を被係合部２２４の角度に合わせて回動させる。その後、係合部３２０が持ち上げられて、係合部３２０と被係合部２２４とが係合される。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、係合部３２０を被係合部２２４に係合させることにより、ワークＷを確実に移動させることができる。

また、第２実施形態では、上記のように、載置部材２２０の側部２２１に被係合部２２４を設ける。そして、実装ヘッド４１を、載置部材２２０の被係合部２２４に係合部３２０を側方から近づけて、係合部３２０と被係合部２２４とを係合させるように構成する。これにより、載置部材２２０の側部２２１に被係合部２２４が設けられるので、載置部材２２０の上面を広く使用することができる。これにより、より大きいワークＷを載置部材２２０に保持させることができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
次に、図９を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、上記第１および第２実施形態と異なり、実装ヘッドと載置部材とが螺合により係合する構成の例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

載置部材２３０は、上面２３１と、被保持部２３２と、被螺合部２３３とを含んでいる。ワークＷは、載置部材２３０の上面２３１上に載置されている。また、ワークＷは、載置部材２３０に対して位置決めされた状態で固定されている。また、載置部材２３０には、複数のワークＷが載置されている。被螺合部２３３は、請求の範囲の「被係合部」の一例である。

被保持部２３２は、保持ユニット３の保持部３４に把持されるように構成されている。また、被保持部２３２は、載置部材２３０の下面（Ｚ２側の面）に設けられている。また、被保持部２３２は、上面２３１上に保持された複数のワークＷの重心位置近傍に１つ設けられている。

被螺合部２３３は、上面２３１に設けられている。また、被螺合部２３３は、複数のワークＷの間に配置されている。好ましくは、被螺合部２３３は、複数のワークＷの重心位置近傍に配置されている。また、被螺合部２３３は、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる雌ねじ状の穴である。

螺合部３３０は、実装ヘッド４１に設けられている。螺合部３３０は、ワークＷが載置された載置部材２３０の被螺合部２３３に螺合（係合）するように構成されている。具体的には、螺合部３３０は、鉛直方向（Ｚ方向）に延びる雄ねじ状を有している。

ここで、第３実施形態では、実装ヘッド４１は、螺合部３３０が被螺合部２３３に螺合（係合）された状態で、載置部材２３０とともにワークＷを移動させるように構成されている。また、実装ヘッド４１は、螺合部３３０を回転させて、螺合部３３０と被螺合部２３３とを螺合させるように構成されている。具体的には、螺合部３３０を、載置部材２３０の上面２３１まで下降させる。そして、螺合部３３０を回転させながら、被螺合部２３３に下降させる。螺合の際の回転は、３０度〜数回転程度である。これにより、螺合部３３０と被螺合部２３３とが係合（螺合）される。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記のように、螺合部３３０を被螺合部２３３に係合（螺合）させることにより、ワークＷを確実に移動させることができる。

また、第３実施形態では、上記のように、実装ヘッド４１を、螺合部３３０を回転させて、螺合部３３０と被螺合部２３３とを螺合させるように構成する。これにより、螺合により螺合部３３０と被螺合部２３３とをより安定して係合させることができるので、安定して載置部材２３０（ワークＷ）を移動させることができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第４実施形態］
次に、図１０を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、上記第１〜第３実施形態と異なり、係合部がノズルに一体的に設けられている構成の例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

係合部３４０は、実装ヘッド４１に設けられている。係合部３４０は、ワークＷが載置された載置部材２００の被係合部に係合するように構成されている。具体的には、係合部３４０は、水平方向に延びる鉛直方向（Ｚ方向）に延びる細長形状を有している。また、係合部３４０には、ノズルが一体的に設けられている。具体的には、係合部３４０には、実装ヘッド４１の負圧通路と連通する通路３４１が設けられている。通路３４１の負圧により、係合部３４０の先端に部品Ｅを吸着することが可能である。また、実装ヘッド４１は、係合部３４０が被係合部に係合された状態で、載置部材２００とともにワークＷを移動させるように構成されている。

なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第４実施形態では、上記のように、係合部３４０を被係合部に係合させることにより、ワークＷを確実に移動させることができる。

また、第４実施形態では、上記のように、係合部３４０を、部品Ｅを吸着するためのノズルに一体的に設ける。これにより、ノズルを替えることなく、ワークＷの移動および部品Ｅの実装を行うことができるので、実装動作の時間を短縮することができる。

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第４実施形態では、撮像部として基板認識カメラを用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１１に示す変形例のように、実装位置または吸着位置を撮像するための撮像ユニット４７を、載置部材２００またはワークＷの少なくとも一方を撮像するために用いてもよい。撮像ユニット４７は、複数のカメラ４７１と、照明４７２とを含んでいてもよい。複数のカメラ４７１は、上下方向に並んで配置されていてもよい。また、撮像ユニット４７は、鉛直方向（Ｚ方向）に対して複数の斜め方向から撮像可能に構成されていてもよい。なお、撮像ユニット４７は、請求の範囲の「撮像部」の一例である。

また、上記第１〜第４実施形態では、ワークが、平坦な実装面を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ワークが、平坦でない実装面（曲面としての実装面）を有していてもよい。また、平坦な実装面と、平坦でない実装面との両方を有していてもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、被係合部が係合部の形状に合わせて凹状に形成されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、被係合部は、平坦状に形成されていてもよいし、係合部に係合するように凸状に形成されていてもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、実装ヘッドによりワークを保持ユニットに移動させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ワークを保持ユニット以外の位置に移動させてもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、基台の両側の端部に、フィーダ配置部がそれぞれ設けられるとともに、テープフィーダがそれぞれ配置された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基台の一方側の端部に、フィーダ配置部が設けられるとともに、テープフィーダが配置されていてもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、テープフィーダにより部品を供給する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、テープフィーダ以外から部品を供給してもよい。たとえば、トレイなどにより部品を供給してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、１つのレーンに沿って、ワークが搬送されて作業が行われる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、２つ以上のレーンに沿って、ワークが搬送されて作業が行わる構成であってもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、ワークとして基板を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品が実装されるワークとして基板以外を用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、２つの係合部により載置部材（ワーク）を持ち上げて移動させる構成の例を示し、上記第３実施形態では、１つの螺合部（係合部）により載置部材（ワーク）を持ち上げて移動させる構成の例をしたが、本発明はこれに限られない。本発明では、３つ以上の係合部により載置部材（ワーク）を持ち上げて移動させてもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、係合部を鉛直方向の回転軸線回りに回転させて、係合部と被係合部とを係合させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、係合部を上下方向や水平方向に並進移動させて、係合部と被係合部とを係合させてもよい。

また、上記第３実施形態では、螺合部が雄ねじ形状を有し、被螺合部が雌ねじ形状を有する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、螺合部が雌ねじ形状を有し、被螺合部が雄ねじ形状を有していてもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、複数の載置部材を搬送部材に乗せて搬送部により搬送する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、載置部材を直接搬送部により搬送してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、実装ヘッドが一列に配置されたヘッドユニットを備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、実装ヘッドが複数列直線状に配置されたヘッドユニットを備えていてもよいし、実装ヘッドが周状に配置されたロータリーヘッドを備えていてもよい。

上記第１〜第４実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

８ 基板認識カメラ（撮像部）
９ 制御部
４１ 実装ヘッド
４１ａ ノズル
１００ 部品実装装置
２００、２１０、２２０、２３０ 載置部材
２１３ 開口
２１４、２２４ 被係合部
２３３ 被螺合部（被係合部）
３００、３１０、３２０、３４０ 係合部
３３０ 螺合部（係合部）
Ｅ 部品
Ｗ ワーク

Claims (12)

1. 部品をワークに実装する実装ヘッドと、
   前記実装ヘッドに設けられ、ワークが載置された載置部材の被係合部に係合する係合部とを備え、
   前記実装ヘッドは、前記係合部が前記被係合部に係合された状態で、前記載置部材とともにワークを移動させるように構成されている、部品実装装置。
2. ワークは、立体形状を有している、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記実装ヘッドは、前記係合部を鉛直方向の回転軸線回りに回動させて、前記係合部と前記被係合部とを係合させるように構成されている、請求項１または２に記載の部品実装装置。
4. 前記実装ヘッドは、複数設けられ、
   前記載置部材には、複数の前記被係合部が設けられ、
   複数の前記実装ヘッドの各々に設けられた前記係合部と、複数の前記被係合部とが、各々係合するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装装置。
5. 前記載置部材は、上面に開口が設けられ、
   前記実装ヘッドは、前記載置部材の前記開口に前記係合部を上方から挿入させて、前記係合部と前記開口の縁近傍の前記被係合部とを係合させるように前記係合部を移動させるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
6. 前記載置部材は、側部に前記被係合部が設けられ、
   前記実装ヘッドは、前記載置部材の前記被係合部に前記係合部を側方から近づけて、前記係合部と前記被係合部とを係合させるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
7. 前記係合部は、螺合部を含み、
   前記被係合部は、前記螺合部と螺合する被螺合部を含み、
   前記実装ヘッドは、前記螺合部を回転させて、前記螺合部と前記被螺合部とを螺合させるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
8. 前記係合部は、部品を吸着するためのノズルに替えて、前記実装ヘッドに取り付けられるように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の部品実装装置。
9. 前記係合部は、部品を吸着するためのノズルに一体的に設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の部品実装装置。
10. 前記載置部材およびワークの少なくとも一方を撮像可能な撮像部と、
    実装動作を制御する制御部とをさらに備え、
    前記制御部は、前記実装ヘッドの下降前または下降中に、前記撮像部により前記載置部材およびワークの少なくとも一方を撮像し、撮像結果に基づいて、前記載置部材の前記被係合部の有無および位置の少なくとも一方を認識して、前記実装ヘッドの係合位置への移動を制御するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の部品実装装置。
11. 前記制御部は、前記被係合部を認識しない場合に、前記実装ヘッドを下降させないとともに、エラーを通知するように構成されている、請求項１０に記載の部品実装装置。
12. 前記制御部は、前記撮像部による撮像結果、または、部品を吸着する際の負圧の検知結果に基づいて、前記係合部と前記被係合部との係合状態、または、前記係合部の前記実装ヘッドに対する離脱を検出するように構成されている、請求項１０または１１に記載の部品実装装置。

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