JP7232994B2 - 部品実装装置および部品収納体の検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品収納体をマガジンから引き出して部品を供給するトレイフィーダを備えた部品実装装置およびこの部品実装装置における部品収納体の検出方法に関する。

従来、供給された部品を装着ヘッドによりピックアップして基板に装着する部品実装装置が知られている。このような部品実装装置において部品を供給する装置には様々な形態のものがあるが、その一種として、トレイフィーダが知られている。トレイフィーダは主として大型の異形部品を供給するものであり、部品は部品収納体に収納された状態で供給される。部品収納体は、部品を収納するポケットを有するトレイと、トレイが取り付けられるパレットから構成されている。

トレイフィーダはラック部と引出テーブルを有している。ラック部にはマガジンが着脱自在に取り付けられている。マガジンには複数のスロットが上下方向に並んで設けられており、部品収納体はスロットに挿入されている。引出テーブルはラック部に対して昇降し、スロットに挿入された部品収納体を引き出す。部品収納体を引き出した引出テーブルは昇降機構によって所定の部品供給高さに移動され、部品が装着ヘッドに供給される。

このようなトレイフィーダにおいて、マガジンが有する各スロットは、部品収納体の両端部を同じ高さに位置する一対のレールによって下方から支持する構成となっている。ここで、部品収納体が水平姿勢ではなく、両端部の高さが異なる斜めの姿勢で上下方向に隣接して位置する複数のスロットに跨って挿入されている場合には、その部品収納体を引出ステージによって引き出すことはできない。このため従来、同じ高さに位置するレールには同じマークが付されており、作業者がマークを頼りに部品収納体をスロットに挿入すれば、その部品収納体は自ずと水平姿勢になるようになっている（例えば、下記の特許文献１）。

国際公開第２００５／１１２５３５号

しかしながら、上記のように、同じ高さに位置する一対のレールに同じマークが付されていても、状況によっては作業者がマークを認識できない場合があり、水平姿勢でスロットに挿入したつもりの部品収納体が実際には斜めの姿勢になっているケースがあり得た。部品収納体がスロットに斜めの姿勢で挿入されているとその部品収納体を引き出そうとしても引き出すことはできず、部品実装作業が強制停止されて部品実装作業が停滞してしまうおそれがあるという問題点があった。

そこで本発明は、部品収納体を斜めの姿勢でスロットに挿入してしまうことに起因して生じる部品実装作業の停滞を防止できる部品実装装置および部品収納体の検出方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、マガジンに上下方向に並んで設けられた複数のスロットから部品を収納した部品収納体を引き出して前記部品を供給するトレイフィーダと、前記トレイフィーダが供給する前記部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドとを備えた部品実装装置であって、前記スロットにおける前記部品収納体が検出された検出情報に基づいて、前記スロットに挿入された前記部品収納体の高さに関する異常を検出する検出部と、前記異常が検出された場合、所定の報知を行う報知手段と、を備えた。

本発明の部品収納体の検出方法は、マガジンに上下方向に並んで設けられた複数のスロットから部品を収納した部品収納体を引き出して前記部品を供給するトレイフィーダと、前記トレイフィーダが供給する前記部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドを備えた部品実装装置における部品収納体の検出方法であって、前記スロットにおける前記部品収納体が検出された検査結果に基づいて、前記スロットに挿入された前記部品収納体の高さに関する異常を判断する判断工程と、前記異常があると判断された場合、所定の報知を行う報知工程と、を含む。

本発明によれば、部品収納体を斜めの姿勢でスロットに挿入してしまうことに起因して生じる部品実装作業の停滞を防止できる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の要部側面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるトレイフィーダの斜視図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるトレイフィーダの斜視図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダが備えるマガジンの斜視図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダが備えるマガジンの正面図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダが備えるマガジンの一部の正面図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダが備えるラック部の一部の斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの一部の斜視図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系統を示すブロック図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの一部の平面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの一部の平面図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダが備えるマガジンに挿入された部品収納体の姿勢の例を示す図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダが備えるマガジンに対する検出センサの動きを示す図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装装置により部品収納体の姿勢を検出する手順を説明する図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装装置により部品収納体の姿勢を検出する手順を説明する図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装装置により部品収納体の姿勢を検出する手順を説明する図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が部品収納体の姿勢を検出する判断基準を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装装置１を示している。部品実装装置１は基板２に部品３を装着する装置であり、搬送コンベア１１、トレイフィーダ１２および装着ヘッド１３を備えている。本実施の形態では、説明の便宜上、作業者ＯＰから見た左右方向をＸ軸方向とし、作業者ＯＰから見た前後方向をＹ軸方向とする。また、上下方向をＺ軸方向とする。

搬送コンベア１１は基板２をＸ軸方向に搬送し、所定の作業位置に位置決めする。トレイフィーダ１２は部品供給装置であり、部品３を収納した部品収納体１４を所定の部品供給高さに位置させることで部品３を供給する。装着ヘッド１３はヘッド移動機構１３Ｋの作動によって移動し、トレイフィーダ１２が供給する部品３を吸着ノズル１３ａにより吸着（ピックアップ）して基板２に装着する。

図２、図３および図４において、トレイフィーダ１２は、台車２１、ラック部２２、マガジン２３、引出テーブル２４および昇降機構２５を備えている。台車２１は複数の車輪２１ａによって床面上を移動自在であり、ラック部２２は台車２１の前部に取り付けられている。マガジン２３はラック部２２内に着脱自在に取り付けられる。引出テーブル２４と昇降機構２５はラック部２２の後部に設けられている。

ラック部２２は全体として箱状に形成されており、内部にＹ軸方向に貫通した空間であるマガジン取付け部３１を有している（図３）。マガジン取付け部３１はラック部２２内にＺ軸方向に２つ並んで配置されている。ラック部２２の前面側（作業者ＯＰの側）には２つのマガジン取付け部３１の前面側を覆うマガジン扉３２が開閉自在に設けられている。

図５（ａ）において、マガジン２３は全体としてＹ軸方向に開口した形状を有しており、左右の側板４１、天板４２および底板４３を備えている。左右の側板４１はＸ軸方向に対向しており、Ｘ軸方向に延びた天板４２と底板４３によって連結されている。マガジン２３は上下方向に並んだ複数のスロット４４を有している。各スロット４４は水平姿勢で挿入された部品収納体１４をその下面側から支持する。

図５（ｂ）において、部品収納体１４は、皿状のパレット５１と、パレット５１に着脱自在に取り付けられた一または複数のトレイ５２から構成されている。トレイ５２にはマトリクス状に複数のポケット５２Ｐが設けられている。部品３は各ポケット５２Ｐに収納されている。

図５（ａ）および図６において、マガジン２３が備える複数のスロット４４の各々は、水平姿勢で挿入される部品収納体１４の両端部を支持する一対のレール４５から構成されている。このためマガジン２３の左右の側板４１の内面には、複数のレール４５がＺ軸方向に並んだ状態となっている。ひとつのスロット４４を構成する一対のレール４５は同じ高さに位置している。各レール４５は左右の側板４１それぞれの内面からマガジン２３の内部に向かって水平方向（Ｘ軸方向に）に突出して延びている。

このように本実施の形態において、マガジン２３が有する複数のスロット４４の各々は、水平姿勢で挿入される部品収納体１４の両端部を同じ高さに位置する一対のレール４５によって下方から支持する構成となっている。

マガジン２３はラック部２２が備えるマガジン取付け部３１に取り付けられる。マガジン取付け部３１にマガジン２３を取り付けるときは、マガジン扉３２を開いた状態で、ラック部２２の前面側からマガジン取付け部３１内にマガジン２３を水平方向（後方）に挿入する（図３）。

複数の部品収納体１４がスロット４４に挿入されたマガジン２３をマガジン取付け部３１に取り付けると、マガジン２３内の複数の部品収納体１４が一括してラック部２２にセットされる。なお、ラック部２２に取り付けられた状態のマガジン２３のスロット４４に部品収納体１４挿入することでも部品収納体１４をラック部２２にセットすることができる。

ラック部２２が有する上下の２つのマガジン取付け部３１に２つのマガジン２３が取り付けられた状態では、ラック部２２内に、上下のマガジン２３それぞれが有するスロット４４の数の合算分のスロット４４がＺ軸方向に並ぶ。トレイフィーダ１２の制御上、ラック部２２内に並んだ複数のスロット４４のそれぞれには通し番号としてのスロット番号が付される。

本実施の形態では合計Ｎ段のスロット４４に対し、上段側から順に「１」，「２」，「３」，・・・，「ｎ」，・・・，「Ｎ」のスロット番号が付される。各マガジン２３のスロット４４にはそのマガジン２３に固有のローカルスロット番号も与えられている。そのローカルスロット番号は、各マガジン２３の左右の側板４１それぞれの前端面４１Ｔに記されている（図７。前端面４１Ｔの位置については図５（ａ），（ｂ）も参照）。

マガジン２３が有する複数のスロット４４それぞれには、予め定められた生産データに従って、作業者ＯＰによって部品収納体１４が挿入される。生産データには、部品収納体１４が挿入されるべきスロット４４のスロット番号と、そのスロット番号のスロット４４に挿入される部品収納体１４が収納すべき部品３の種類が記録されている。従って作業者ＯＰは、生産データに記録された種類の部品３を収納した部品収納体１４を、生産データに記録されたスロット番号のスロット４４に挿入する。生産データに従って作業者ＯＰが部品収納体１４を水平姿勢でスロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入すると、その部品収納体１４は左右の端部がスロット番号「ｎ」のスロット４４を構成する左右の一対のレール４５によって下方から支持された状態となる。

Ｚ軸方向に隣接して位置する２つのレール４５同士の間隔は、部品収納体１４の高さ（パレット５１の底面からトレイ５２の上面までの高さ）よりも小さい寸法となっている。このため、Ｚ軸方向に隣接する２つのスロット４４（すなわちスロット番号が連続する２つのスロット４４）に２つの部品収納体１４を同時に挿入することはできない。従って、スロット番号「ｎ」のスロット４４に部品収納体１４が挿入されている場合、そのスロット４４のひとつ上段側に位置するスロット番号「ｎ－１」のスロット４４とひとつ下段側に位置するスロット番号「ｎ＋１」のスロット４４に部品収納体１４が挿入されることはない。

図５（ｂ）において、部品収納体１４のパレット５１の上面の後端側（作業者ＯＰとは反対の側）には、一対の被係合ブロック５４がＸ軸方向に対向して設けられている。一対の被係合ブロック５４それぞれの互いに対向する側の端部には、Ｘ軸方向の内側から外側に向かって窪んだ形状の凹状部５５が設けられている。

複数の部品収納体１４が挿入されたマガジン２３がラック部２２にセットされると、各部品収納体１４の後端部はラック部２２から後方に突出した状態となる（図８）。また、各部品収納体１４が有する一対の被係合ブロック５４もラック部２２から後方に突出して位置し、複数の部品収納体１４の被係合ブロック５４がラック部２２の後方領域においてＺ軸方向に並んだ状態となる。

図４において、引出テーブル２４は上面が平らな箱形状を有している。引出テーブル２４の上面側には、Ｘ軸方向に延びた係合ロッド６１が設けられている（図９（ａ），（ｂ）も参照）。係合ロッド６１は、引出テーブル２４内蔵された引出機構６２の作動によって、引出テーブル２４の上方をＹ軸方向に移動する（図４中に示す矢印Ａ）。

図４において、昇降機構２５は、台車２１から上方に延びて設けられた前後のガイド柱７１と、Ｚ軸方向に延びたボール螺子７２と、ボール螺子７２をＺ軸回りに回転駆動する昇降モータ７３を備えている。ボール螺子７２は引出テーブル２４の後部に設けられたナット部２４Ｎに螺合しており、ガイド柱７１は引出テーブル２４のＺ軸方向の移動をガイドする。昇降モータ７３が作動するとボール螺子７２がＺ軸回りに回転する。ボール螺子７２が回転すると、引出テーブル２４がラック部２２の後方領域を昇降する（図４中に示す矢印Ｂ）。

図１０において、部品実装装置１が備える制御装置８０（図１も参照）は、部品実装装置１の各部の作動制御を行う。具体的には、制御装置８０は、搬送コンベア１１による基板２の搬送および作業位置への位置決め動作の制御を行う。また制御装置８０は、トレイフィーダ１２による部品３の供給動作の制御を行う。詳細には、引出機構６２による係合ロッド６１の移動動作と、昇降機構２５による引出テーブル２４の昇降動作の制御を行う。また制御装置８０は、装着ヘッド１３による部品３の吸着動作の制御と、ヘッド移動機構１３Ｋによる装着ヘッド１３の移動制御を行う。制御装置８０は記憶部８０ａを備えている。記憶部８０ａには各部の動作手順を定めた実装ブログラムデータのほか、前述の生産データ等が記憶されている。

図１０において、制御装置８０にはタッチパネル８１が接続されている。作業者ＯＰはタッチパネル８１を操作することによって部品実装装置１に対して種々の入力を行う。一方、制御装置８０は、タッチパネル８１を通じて作業者ＯＰに種々の指令を与え、種々の情報や警告等を報知する。

ラック部２２に取り付けられたマガジン２３のスロット４４から部品収納体１４を引き出す場合、制御装置８０は先ず、昇降モータ７３を作動させて、引き出す対象の部品収納体１４が挿入されているスロット４４の高さに引出テーブル２４を移動させる。引出テーブル２４の上面がスロット４４の高さ位に位置したら引出機構６２を作動させて係合ロッド６１を前方に移動させる。そして、係合ロッド６１の左右の端部６１Ｔを、部品収納体１４が備える一対の被係合ブロック５４の凹状部５５に係合させる（図１１（ａ）→図１１（ｂ））。

係合ロッド６１の左右の端部６１Ｔが一対の被係合ブロック５４に係合したら、制御装置８０は引出機構６２を作動させ、係合ロッド６１を後方に移動させて、部品収納体１４を引出テーブル２４の上面に載せる（図１１（ｂ）→図１２（ａ）→図１２（ｂ））。引き出した部品収納体１４が引出テーブル２４の上面に載ったら、昇降モータ７３を作動させ、引出テーブル２４を図１に示す部品供給高さに上昇させる。引出テーブル２４が部品供給高さに位置したら、部品収納体１４に収納された部品３は装着ヘッド１３によるピックアップが可能な状態となる。

部品収納体１４がスロット番号「ｎ」のスロット４４に水平姿勢で挿入された場合、その部品収納体１４は左右の端部がスロット番号「ｎ」のスロット４４を構成する一対のレール４５によって支持された状態となる（図１３（ａ））。これに対し、部品収納体１４がスロット番号「ｎ」のスロット４４に水平姿勢ではなく、左右の端部の高さが異なる斜めの姿勢でスロット４４に挿入された場合（上下方向に隣接して位置する複数のスロット４４に跨って挿入された場合）には、その部品収納体１４は一方の端部がスロット番号「ｎ」のスロット４４を構成するレール４５によって支持され、他方の端部がスロット番号「ｎ－１」のスロット４４を構成するレール４５によって支持された状態となる（図１３（ｂ））。或いは、一方の端部がスロット番号「ｎ」のスロット４４を構成するレール４５によって支持され、他方の端部がスロット番号「ｎ＋１」のスロット４４を構成するレール４５によって支持された状態となる（図１３（ｃ））。

図１３（ｂ）或いは図１３（ｃ）に示すように、部品収納体１４が斜めの姿勢でスロット４４に挿入されていた場合には、係合ロッド６１の左右の端部６１Ｔを部品収納体１４のパレット５１の被係合ブロック５４に係合させることができず、部品収納体１４を引出テーブル２４上に引き出すことができない。従って作業者ＯＰは、部品収納体１４をスロット４４に挿入する際に、その部品収納体１４が水平姿勢でスロット４４に挿入されるように留意する必要がある。

本実施の形態では、作業者ＯＰが誤って部品収納体１４を斜めの姿勢でスロット４４に挿入してしまうことを防止する構成となっている。また、誤って部品収納体１４を斜めの姿勢でスロット４４に挿入してしまった場合であっても、これを引出機構６２が部品収納体１４を引き出す前に検知できる構成となっている。以下、これらの構成について説明する。

図７において、マガジン２３が備える複数のスロット４４は、第１のスロット４４ａと第２のスロット４４ｂが上下方向に交互に配置された構成となっている。ここで、第１のスロット４４ａは、一対のレール４５それぞれの幅Ｗが第１の寸法Ｗ１を有するスロット４４である。また、第２のスロット４４ｂは、一対のレール４５それぞれの幅Ｗが第１の寸法Ｗ１とは異なる（第１の寸法Ｗ１よりも大きい）第２の寸法Ｗ２を有するスロット４４である。

このように本実施の形態では、マガジン２３が有する複数のスロット４４の各々を構成する一対のレール４５は互いに等しい幅Ｗを有し、上下方向に隣接して位置する他のスロット４４を構成する一対のレール４５とは異なる幅Ｗを有するものとなっている。

このため作業者ＯＰは、マガジン２３のスロット４４に部品収納体１４を挿入する際、そのスロット４４のレール４５の幅Ｗが左右（部品収納体１４の両端）で一致していることを目視で確認し、更には両手でレール４５を触りながら確認することによって、２つのレール４５が同じ高さの位置にあることを確かめることができる。これにより、作業者ＯＰが誤って部品収納体１４を斜めの姿勢でスロット４４に挿入してしまうことを防止できる。

また、図７に示すように、スロット４４を構成する一対のレール４５それぞれの近傍の位置（ここではマガジン２３の左右の側板４１それぞれの前端面４１Ｔ）には、同一の識別子を有する識別マーク４６が設けられている。そして、その識別マーク４６は、上下方向に隣接して位置する他のスロット４４を構成する一対のレール４５それぞれの近傍に付された識別マーク４６とは識別子が異なったものとなっている。

識別子は例えば色であり、本実施の形態では、一のスロット４４に対応して付された識別マーク４６の色が、そのひとつ上段側のスロット４４に対応して設けられた識別マーク４６の色とは異なっており、ひとつ下段側のスロット４４に対応して設けられた識別マーク４６の色とも異なっている。本実施の形態では、識別子が第１の色である白色が付された白色マーク４６ａと、識別子が第１の色とは異なる第２の色である黒色が付された黒色マーク４６ｂとがＺ軸方向に交互に配置されている。

作業者ＯＰは、マガジン２３のスロット４４に部品収納体１４を挿入する際、そのスロット４４を構成する一対のレール４５それぞれの近傍の位置に付された識別マーク４６を視認し、その識別マーク４６が（識別子が色である場合にはその色が）左右で一致していることをもって、２つのレール４５が同じ高さの位置にあるものであることを確認することができる。このため、誤って部品収納体１４を斜めの姿勢でスロット４４に挿入してしまうことを、より一層確実に防止することができる。

図４および図９（ａ），（ｂ）において、引出テーブル２４の後端側には、引出テーブル２４の左右の端部それぞれから後方に延びたセンサ取付けアーム９１が設けられており、これら２つのセンサ取付けアーム９１それぞれの先端部（前端部）には検出センサ９２が取り付けられている。 ２つのセンサ取付けアーム９１に取り付けられた２つの検出センサ９２はＸ軸方向に対向して位置している。これら２つの検出センサ９２のうちの一方は投光器９２ａであり、他方は受光器９２ｂである。

図９（ｂ）および図１１（ａ），（ｂ）において、投光器９２ａと受光器９２ｂの間隔は部品収納体１４の（パレット５１の）Ｘ軸方向の寸法よりも大きくなっている。投光器９２ａは受光器９２ｂに向けて水平方向（Ｘ軸方向）に検査光９３を投光し、受光器９２ｂは検査光９３を受光した場合に、受光信号を制御装置８０に出力する（図１０）。

制御装置８０は、引出テーブル２４がスロット４４の高さに位置した状態で投光器９２ａに検査光９３を投光させる。投光器９２ａが投光した検査光９３は、引出テーブル２４の高さの位置のスロット４４に部品収納体１４が挿入されていないときには、検査光９３は何物にも遮られないため、受光器９２ｂによって受光される（図９（ａ））。このとき検出センサ９２は部品収納体１４を検出しない「非検出状態」となる。一方、スロット４４に部品収納体１４が挿入されているときには、そのスロット４４に挿入された部品収納体１４によって遮られるため、受光器９２ｂに受光されない（図９（ｂ））。このとき検出センサ９２は部品収納体１４を検出した「検出状態」となる。

ここで、検査光９３が部品収納体１４によって遮られる場合、部品収納体１４が水平姿勢にあるときには、その部品収納体１４が備える被係合ブロック５４（詳細には投光器９２ａ側の被係合ブロック５４）によって遮られる（図９（ｂ））。一方、部品収納体１４の姿勢が斜めの姿勢であるときには、検査光９３は部品収納体１４の上面或いは下面によって遮られる。

このように本実施の形態において、検出センサ９２は、水平方向に投光した検査光９３が部品収納体１４によって遮られるか否かに基づいて、検査光９３の高さの位置における部品収納体１４の有無を検出するようになっている。

図１０において、制御装置８０は姿勢検出部（検出部）８０ｂを備えている。姿勢検出部８０ｂは、検出センサ９２の検出情報に基づいて、スロット４４に挿入された部品収納体１４の姿勢を検出する姿勢チェック（姿勢検出）を行う。姿勢チェックは、具体的には、検出センサ９２を昇降させ、検査光９３を投光させたタイミングで検出センサ９２が「非検出状態」となっているか「検出状態」となっているかに基づいて、スロット４４を含む上下方向の一定領域の複数の高さにおける部品収納体１４の有無を調べることによって行う。

姿勢チェックは、記憶部８０ａに記憶されている生産データに基づいて、スロット番号「ｎ」のスロット４４に部品収納体１４が挿入されていることが分かっている場合には、その部品収納体１４を引出テーブル２４に引き出す前に（例えば、その部品収納体１４がスロット４４に挿入された直後に）実行される。姿勢チェック（部品収納体１４の姿勢検出方法）の手順は、姿勢検出部８０ｂが検出センサ９２を昇降させて、スロット４４を含む上下方向の一定領域の複数の高さにおける部品収納体１４の有無を調べる工程（検査工程）を実行した後、検査工程で得られた検査結果（検出センサ９２の検出情報）に基づいて、スロット４４に挿入された部品収納体１４の姿勢を判断する工程（姿勢判断工程）を実行するという流れになる。

スロット番号「ｎ」のスロット４４における部品収納体１４の姿勢を検出する場合には、先ず、姿勢検出部８０ｂが昇降機構２５を作動させて引出テーブル２４を昇降させ、検出センサ９２をスロット番号「ｎ－１」、「ｎ」、「ｎ＋１」の順で各スロット４４の高さの位置に位置させる（図１４）。そして、検出センサ９２が各スロット４４の高さの位置に位置するごとに投光器９２ａより検査光９３を投光させて、検出センサ９２の状態（「検出状態」となるか「非検出状態」となるか）を検査する（検査工程）。ここで、スロット番号「ｎ－１」、「ｎ」、「ｎ＋１」のスロット４４の位置を含む上下方向の領域は、スロット「ｎ」を含む上下方向の一定領域に相当する領域ものである。

スロット番号「ｎ」のスロット４４における部品収納体１４の挿入状態のケースとしては、次の第１ケース、第２ケース、第３ケースおよび第４ケースがある。第１ケースは、図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、部品収納体１４がスロット番号「ｎ」のスロット４４に水平姿勢で挿入されているケースである。第２ケースは、図１６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、部品収納体１４の一方の端部がスロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されているが、部品収納体１４が斜めの姿勢になっているために、他方の端部がスロット番号「ｎ－１」のスロット４４に挿入されているケースである。

第３ケースは、図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、部品収納体１４の一方の端部がスロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されているが、部品収納体１４が斜めの姿勢になっているために、他方の端部がスロット番号「ｎ＋１」のスロット４４に挿入されているケースである。第４ケースは、部品収納体１４そのものがスロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されていないケース（水平姿勢にも斜め姿勢にもなっていないケース）である。

部品収納体１４が水平姿勢でスロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入される第１ケースでは、検出センサ９２の検査光９３は、スロット番号「ｎ－１」の位置では遮られず（図１５（ａ））、スロット番号「ｎ」の位置では部品収納体１４によって遮られ（図１５（ｂ））、スロット番号「ｎ－１」の位置では遮られない（図１５（ｃ））。この場合、検査工程で得られる検査結果は、スロット番号「ｎ－１」、「ｎ」、「ｎ＋１」の順に「非検出」、「検出」、「非検出」となる（図１８の「第１ケース」の欄参照）。制御装置８０はこの検査結果に基づいて、スロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されている部品収納体１４は水平姿勢であると判断し（姿勢判断工程）、部品収納体１４を引出テーブル２４によって引き出すことは可能であると判定して「ＯＫ」のフラグを立てる。

部品収納体１４が斜めの姿勢でスロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入される第２ケースでは、検出センサ９２の検査光９３は、スロット番号「ｎ－１」の位置では部品収納体１４によって遮られ（図１６（ａ））、スロット番号「ｎ」の位置でも部品収納体１４によって遮られ（図１６（ｂ））、スロット番号「ｎ＋１」の位置では検査光９３は遮られない（図１６（ｃ））。この場合、検査工程で得られる検査結果は、スロット番号「ｎ－１」、「ｎ」、「ｎ＋１」の順に「検出」、「検出」、「非検出」となる（図１８の「第２ケース」の欄参照）。制御装置８０はこの検査結果に基づいて、スロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されている部品収納体１４は斜めの姿勢であると判断し（姿勢判断工程）、部品収納体１４を引出テーブル２４によって引き出すことは不可であると判定する。そして「ＮＧ」のフラグを立て、報知手段としてのタッチパネル８１を介して作業者ＯＰに所定の報知（スロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されている部品収納体１４は斜めの姿勢である旨の報知）を行う（報知工程）。

部品収納体１４が斜めの姿勢でスロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入される第３ケースでは、検出センサ９２の検査光９３は、スロット番号「ｎ－１」の位置では遮られず（図１７（ａ））、スロット番号「ｎ」の位置では部品収納体１４によって遮られ（図１７（ｂ））、スロット番号「ｎ＋１」の位置でも部品収納体１４によって遮られる（図１７（ｃ））。この場合、検査工程で得られる検査結果は、スロット番号「ｎ－１」、「ｎ」、「ｎ＋１」の順に「非検出」、「検出」、「検出」となる（図１８の「第３ケース」の欄参照）。制御装置８０はこの検査結果に基づいて、スロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されている部品収納体１４は斜めの姿勢であると判断し（姿勢判断工程）、部品収納体１４を引出テーブル２４によって引き出すことは不可であると判定する。そして「ＮＧ」のフラグを立て、タッチパネル８１を介して作業者ＯＰに所定の報知（スロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されている部品収納体１４は斜めの姿勢である旨の報知）を行う（報知工程）。

部品収納体１４が挿入されるべきスロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されていない第４ケースでは、検出センサ９２の検査光９３は、スロット番号「ｎ」、「ｎ－１」、「ｎ＋１」のいずれにおいても遮られない。この場合、検査工程で得られる検査結果は、スロット番号「ｎ－１」、「ｎ」、「ｎ＋１」の順に「非検出」、「非検出」、「非検出」となる（図１８の「第４ケース」の欄参照）。制御装置８０はこの検査結果に基づいて、スロット番号「ｎ」のスロット４４には部品収納体１４が挿入されていないと判断する（姿勢判断工程）。そして「ＮＧ」のフラグを立て、タッチパネル８１を介して作業者ＯＰに所定の報知（スロット番号「ｎ」のスロット４４に部品収納体１４が挿入されていない旨の報知を行う（報知工程）。

上記の第１ケースのように、姿勢判断工程でスロット４４内の部品収納体１４の姿勢が水平姿勢であると判断された場合には、スロット４４に対する部品収納体１４の挿入し直しの作業は不要である。一方、第２および第３ケースのように、姿勢判断工程でスロット４４内の部品収納体１４の姿勢が斜めの姿勢であると判断された場合には、スロット４４に対する部品収納体１４の挿入し直しの作業が必要であり、作業者ＯＰは一旦挿入した部品収納体１４を引き抜き、部品収納体１４を水平姿勢にして、再度挿入し直す必要がある。また、第４ケースのように、姿勢判断工程でスロット４４内に部品収納体１４が挿入されていないと判断された場合には、作業者ＯＰはそのスロット４４に挿入すべき部品収納体１４を用意してスロット４４に挿入する必要がある。

このように部品収納体１４の姿勢チェックを行うことにより、作業者ＯＰが誤って部品収納体１４を斜めの姿勢でマガジン２３に挿入していた場合であってもこれを事前に検知できる。このため部品収納体１４を挿入し直す処置も可能であり、部品収納体１４の引き出しが不能となる事態が発生することを防止できる。

姿勢チェックは、少なくとも姿勢のチェック対象となる部品収納体１４をマガジン２３から引き出す動作が実行される前に行う必要がある。そのタイミングは、前述したように、部品収納体１４がスロット４４に挿入された直後（生産する機種の切り替えに伴う段取り替えの直後や、供給する部品の種類を切り替えるために部品収納体１４を交換した場合の直後）であることが好ましい。生産の開始の時点で既にスロット４４に挿入されている部品収納体１４については生産開始直に実行することが好ましい。

姿勢チェックは、ラック部２２内に並ぶ全てのスロット４４に対して行うようにしてもよいが、生産データに基づいて、部品収納体１４が挿入されていることが分っているスロット４４についてのみ実行するようにしてもよい。前者の方式では、生産データでは挿入されないことになっているスロット４４に誤って挿入されてしまった部品収納体１４を検出できる利点があり、後者の方式では、姿勢チェックに要する時間を必要最小限にとどめることでタクトを向上させることができるという利点がある。

上述の例では、スロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入された部品収納体１４の姿勢を検出する場合に、そのスロット番号「ｎ」のスロット４４のほか、そのひとつ上段側のスロット４４とひとつ下段側のスロット４４について部品収納体１４の有無の検出を行うようにしていたが、これは、スロット「ｎ」のスロット４４に部品収納体１４が挿入される場合には、その上下方向に隣接するスロット４４には部品収納体１４が挿入されないという前提があったからである。部品収納体１４の姿勢の検出は、対象とするスロット４４を含む上下方向の一定領域の複数の高さについて行えばよく、必ずしもひとつ上段側のスロット４４と下段側のスロット４４の位置で部品収納体１４の検査を行わなければならないわけではない。上下のスロット４４にも部品収納体１４が収納される可能性のあるスロット４４については、そのスロット４４の少し上方と少し下方の間の一定領域の複数の高さにおける部品収納体１４の有無を調べるようにすればよい。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装装置１（部品実装装置１における部品収納体１４の姿勢検出方法）では、スロット４４に挿入された部品収納体１４の高さに関する異常が検出された場合には所定の報知（スロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入されている部品収納体１４は斜めの姿勢である旨の報知）がなされるようになっている。このため、作業者ＯＰが誤って部品収納体１４を斜めの姿勢でマガジン２３に挿入していた場合であってもこれを事前に検知でき、部品収納体１４を挿入し直す処置が可能となる。このため部品収納体１４の引き出しが不能となる事態が発生せず、部品収納体１４を斜めの姿勢で挿入してしまうことに起因して生じる部品実装作業の停滞（部品実装装置１の動作の強制停止等）を防止できる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態では、ラック部２２内に並んだ複数のスロット４４の通し番号を上段側から順に付けていたが、下段側から順位に付けるのであっても構わない。また、上述の実施の形態では、スロット番号「ｎ」のスロット４４に挿入された部品収納体１４の姿勢を検出するにおいて、スロット番号「ｎ」のスロット４４の上段側のスロット４４から下段側のスロット４４に向けて順に部品収納体１４の有無の検出を行うようにしていたが、スロット番号「ｎ」のスロット４４の下段側のスロット４４から上段側のスロット４４に向けて順に部品収納体１４の有無の検出を行うようにしてもよい。また、スロット番号「ｎ－１」、「ｎ」、「ｎ＋１」のスロット４４について部品収納体１４の有無を検出できればよく、その検出の順序は問わない。

部品収納体を斜めの姿勢でスロットに挿入してしまうことに起因して生じる部品実装作業の停滞を防止できる部品実装装置および部品収納体の検出方法を提供する。

１ 部品実装装置
２ 基板
３ 部品
１２ トレイフィーダ
１３ 装着ヘッド
１４ 部品収納体
２３ マガジン
２５ 昇降機構
４４ スロット
４４ａ 第１のスロット
４４ｂ 第２のスロット
４５ レール
４６ 識別マーク
８０ｂ 姿勢検出部
８１ タッチパネル（報知手段）
９２ 検出センサ
９３ 検査光
Ｗ 幅
Ｗ１ 第１の寸法
Ｗ２ 第２の寸法

Claims (14)

1. マガジンに上下方向に並んで設けられた複数のスロットから部品を収納した部品収納体を引き出して前記部品を供給するトレイフィーダと、前記トレイフィーダが供給する前記部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドとを備えた部品実装装置であって、
   前記スロットにおける前記部品収納体が検出された検出情報に基づいて、前記スロットに挿入された前記部品収納体の高さに関する異常を検出する検出部と、
   前記異常が検出された場合、所定の報知を行う報知手段と、
   を備えた部品実装装置。
2. 前記報知は、前記部品収納体の高さに関する前記異常に関する、請求項１に記載の部品実装装置。
3. 投光した検査光を用いて前記スロットにおける前記部品収納体を検出する検出センサを備え、
   前記検出センサは、水平方向に投光した前記検査光が前記部品収納体によって遮られるか否かに基づいて前記検査光の高さの位置の前記スロットにおける前記部品収納体の有無を検出する、請求項１または２に記載の部品実装装置。
4. 前記検出部は、前記検出センサを昇降させて前記スロットを含む上下方向の一定領域の複数の高さにおける前記部品収納体の有無を調べることで前記スロットに挿入された前記部品収納体の姿勢を検出する請求項３に記載の部品実装装置。
5. 前記検出センサは、前記スロットから引き出した前記部品収納体を昇降させて前記トレイフィーダの部品供給高さに位置させる昇降機構によって昇降される請求項３に記載の部品実装装置。
6. 前記検出センサは、前記複数のスロットの全てに対して、各スロットにおける前記部品収納体の有無を検出する、請求項３に記載の部品実装装置。
7. 前記検出センサは、予め記憶された生産データに基づいて前記部品収納体が挿入されていることが分かっている前記スロットについてのみ、前記部品収納体の有無を検出する、請求項３に記載の部品実装装置。
8. マガジンに上下方向に並んで設けられた複数のスロットから部品を収納した部品収納体を引き出して前記部品を供給するトレイフィーダと、前記トレイフィーダが供給する前記部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドを備えた部品実装装置における部品収納体の検出方法であって、
   前記スロットにおける前記部品収納体が検出された検査結果に基づいて、前記スロットに挿入された前記部品収納体の高さに関する異常を判断する判断工程と、
   前記異常があると判断された場合、所定の報知を行う報知工程と、
   を含む部品収納体の検出方法。
9. 前記報知は、前記部品収納体の高さに関する前記異常に関する、請求項８に記載の部品収納体の検出方法。
10. 前記部品実装装置は、投光した検査光を用いて前記スロットにおける前記部品収納体を検出する検出センサを備え、
    前記検出方法は、投光した検査光を用いて前記スロットにおける前記部品収納体を検出する検査工程を含み、
    前記検査工程で、水平方向に投光した前記検査光が前記部品収納体によって遮られるか否かに基づいて前記検査光の高さの位置の前記スロットにおける前記部品収納体の有無を検出する、請求項８または９に記載の部品収納体の検出方法。
11. 前記検査工程で、前記検出センサを昇降させて前記スロットを含む上下方向の一定領域の複数の高さにおける前記部品収納体の有無を調べる請求項１０に記載の部品収納体の検出方法。
12. 前記検査工程および前記判断工程を、前記部品収納体が前記スロットに新たに挿入された場合に実行する請求項１０に記載の部品収納体の検出方法。
13. 前記検査工程および前記判断工程を、予め記憶された生産データに基づいて前記部品収納体が挿入されたことが分っている前記スロットについてのみ実行する請求項１０に記載の部品収納体の検出方法。
14. 前記検査工程および前記判断工程を、前記複数のスロットの全てに対して実行する、請求項１０に記載の部品収納体の検出方法。

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