JPWO2020016978A1 - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

装着ヘッドを用いて部品を基板上に実装する作業機の部品供給装置であって、作業機の装着ヘッドにより順次ピックアップして基板上に装着される複数の部品が搭載されたトレイを収納するマガジンと、マガジン内の収納位置と、作業機の方向へ向かってマガジン外にある前進位置と、収納位置と前進位置との間にある中間位置と、前記装着ヘッドが部品を吸着して基板に装着できるようにトレイを供給位置に移動させるというトレイ供給動作を行うトレイ移動装置と、(a)トレイから吸着される予定の前記部品の数と、(b)装着ヘッドがトレイから部品を吸着して実装する場合にトレイ上から基板上への往復動作をする回数との少なくとも一つに応じて、供給位置を、前進位置と中間位置との少なくとも一つに設定する供給位置設定装置とを備えた部品供給装置。

Description

本発明は、装着ヘッドを用いて部品を基板上に実装する作業機の部品供給装置に関するものである。

部品供給装置には、下記特許文献に記載されているように、供給位置にセットされたトレイから部品を供給する装置、所謂、トレイ型の部品供給装置がある。特開２００９−１４７１９７号公報は作業機のトレイ部品供給装置を開示する。このトレイ部品供給装置では、複数のトレイがハウジング３０に収容されており、そこから１つのトレイが供給位置８８まで移動させられる。部品はトレイから順番で吸着され、吸着が完了したら、トレイはハウジングに戻される。特開平１０−３４１０９８号公報も作業機の部品供給装置を開示する。このトレイ部品供給装置では、作業機のヘッドに部品を供給するためにトレイは基板の搬送方向と平行な方向に移動させられ、任意の停止位置において部品を供給する。

特開２００９−１４７１９７号公報 特開平１０−３４１０９８号公報

しかしながら、特許文献１の供給装置では供給位置が固定されている。これによって、ヘッドの移動速度がトレイ移動速度より早いことによりヘッドの待ち時間が発生する場合などに効率よく部品供給できない。また、特許文献２では供給位置をどのように決めるかについては具体的に開示されていない。そして、特許文献２の構成で供給装置と装着装置を調整するために複雑な制御が必要である。そこで、トレイ型の部品供給装置において、簡単な構成でトレイから適切に部品を供給することを課題とする。

上記課題を解決するために、本明細書は、装着ヘッドを用いて部品を基板上に実装する作業機の部品供給装置であって、前記作業機の前記装着ヘッドにより順次ピックアップして基板上に装着される複数の部品が搭載されたトレイを収納するマガジンと、マガジン内の収納位置と、前記作業機の方向へ向かってマガジン外にある前進位置と、前記収納位置と前記前進位置との間にある中間位置と、前記装着ヘッドが部品を吸着して基板に装着できるように前記トレイを供給位置に移動させるというトレイ供給動作を行うトレイ移動装置と、(a)前記トレイから吸着される予定の前記部品の数と、(b)前記装着ヘッドが前記トレイから部品を吸着して実装する場合にトレイ上から基板上への往復動作をする回数との少なくとも一つに応じて、前記供給位置を、前記前進位置と前記中間位置との少なくとも一つに設定する供給位置設定装置とを備えた部品供給装置を開示する。

本開示によれば、トレイから吸着される予定の部品の数と、装着ヘッドがトレイから部品を吸着して実装する場合にトレイ上から基板上への往復動作をする回数との少なくとも一つに応じて、トレイによる供給位置を前進位置か中間位置に設定する。これにより、簡単な構成でトレイから適切に部品を供給することができる。

部品実装機を示す斜視図である。 作業ヘッドを示す斜視図である。 シャトルが後退位置に位置した状態の部品供給装置を示す平面図である。 シャトルが第１シャトル位置に位置した状態の部品供給装置を示す平面図である。 制御装置を示すブロック図である。 シャトルが第２シャトル位置に位置した状態の部品供給装置を示す平面図である。 シャトルが第３のシャトル位置に位置した状態の部品供給装置を示す平面図である。 シャトルが変形例の第２シャトル位置に位置した状態の部品供給装置を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

（Ａ）第１実施例
図１に、部品実装機１０を示す。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、マークカメラ（図２参照）２６、パーツカメラ２８、ばら部品供給装置３０、部品供給装置３２、制御装置（図５参照）３４を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。

装置本体２０は、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。つまり、部品実装機１０の幅方向は、Ｘ方向であり、前後方向は、Ｙ方向である。

部品装着装置２４は、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド６０，６２と作業ヘッド移動装置６４とを有している。各作業ヘッド６０，６２は、図２に示すように、吸着ノズル６８を有しており、吸着ノズル６８によって部品を保持する。また、作業ヘッド移動装置６４は、Ｘ方向移動装置６９とＹ方向移動装置７０とＺ方向移動装置７２とを有している。そして、Ｘ方向移動装置６９とＹ方向移動装置７０とによって、２台の作業ヘッド６０，６２は、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド６０，６２は、スライダ７４，７６に着脱可能に装着されており、Ｚ方向移動装置７２は、スライダ７４，７６を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド６０，６２は、Ｚ方向移動装置７２によって、個別に上下方向に移動させられる。

マークカメラ２６は、下方を向いた状態でスライダ７４に取り付けられており、作業ヘッド６０とともに、Ｘ方向，Ｙ方向およびＺ方向に移動させられる。これにより、マークカメラ２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。パーツカメラ２８は、図１に示すように、フレーム部４０上の基材搬送保持装置２２と部品供給装置３２との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ２８は、作業ヘッド６０，６２の吸着ノズル６８に保持された部品を撮像する。

ばら部品供給装置３０は、図１に示すように、フレーム部４０の前後方向での一方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置３０は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。

部品供給装置３２は、フレーム部４０の前後方向での他方側の端部に配設されている。部品供給装置３０は、図３に示すように、トレイ７７に載置された状態の部品７８を供給する装置であり、トレイ収納庫８０と、トレイ引出テーブル８２と、トレイ移動装置８４とを有している。トレイ収納庫８０は、タワー型の収納庫であり、トレイ収納庫８０の内部に、ラック８６が昇降可能に配設されている。ラック８６は、概して箱形状をなし、前面が開口している。そして、ラック８６の内部は棚形状とされており、各棚にトレイ７７が収容されている。また、ラック８６は、昇降装置（図５参照）９０の作動により、トレイ収納庫８０の内部において任意の高さに移動する。

トレイ引出テーブル８２は、トレイ収納庫８０の前面側に配設されており、トレイ引出テーブル８２の上に、トレイ移動装置８４が配設されている。トレイ移動装置８４は、１対のガイドレール９６とシャトル９８とを有している。１対のガイドレール９６は、前後方向、つまり、Ｙ方向に延びるように、トレイ引出テーブル８２の上面に固定されており、シャトル９８は、それら１対のガイドレール９６によりスライド可能に保持されている。そして、シャトル９８は、電磁モータ（図５参照）１００の作動により、トレイ引出テーブル８２の上面において、Ｙ方向の任意の位置にスライドする。なお、シャトル９８は、図３に示すように、シャトル９８がトレイ収納庫８０に最も接近した位置（以下、「後退位置」と記載する）と、図４に示すように、シャトル９８がトレイ収納庫８０から最も離れた位置との間の任意の位置にスライドする。

トレイ移動装置８４は、さらに、引出・収納装置（図５参照）１０２も有している。引出・収納装置１０２は、ラック８６の所定の高さに位置する棚に収納されたトレイ７７を把持するクランプ（図示省略）と、そのクランプを前後方向に移動させる移動機構（図示省略）とにより構成されている。これにより、シャトル９８を後退位置に移動させた状態で、ラック８６の棚の収納位置に収納されたトレイ７７をクランプにより把持し、そのクランプをラック８６から離れる方向に移動させることで、トレイ７７が、ラック８６の収納位置からシャトル９８の上に引き出される。また、シャトル９８の上にトレイ７７が載置されている場合に、そのシャトル９８を後退位置に移動させ、シャトル９８の上のトレイ７７をクランプにより把持し、そのクランプをラック８６に近づく方向に移動させることで、シャトル９８の上のトレイ７７が、ラック８６の収納位置に収納される。

なお、部品供給装置３２は、トレイ引出テーブル８２を部品実装機１０の内部に進入させた状態で、フレーム部４０の前後方向における端部に連結されている。このため、トレイ引出テーブル８２のトレイ収納庫８０から離れた側の一部が、作業ヘッド移動装置６４の作動による作業ヘッド６０，６２の移動範囲の内部に位置する。ちなみに、作業ヘッド６０，６２の移動範囲は、図４の点線１０６の内側である。

なお、ばら部品供給装置３０および、部品供給装置３２によって供給される部品として、電気部品，太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電気部品には、リード部品などのリードを有する部品，角チップなどのリードを有さない部品、異型電気部品等が有る。

制御装置３４は、図５に示すように、コントローラ１１０、複数の駆動回路１１２、画像処理装置１１４を備えている。複数の駆動回路１１２は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、作業ヘッド６０，６２、作業ヘッド移動装置６４、昇降装置９０、電磁モータ１００、引出・収納装置１０２、ばら部品供給装置３０に接続されている。コントローラ１１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１１２に接続されている。これにより、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４等の作動が、コントローラ１１０によって制御される。さらに、コントローラ１１０は、画像処理装置１１４にも接続されている。画像処理装置１１４は、マークカメラ２６およびパーツカメラ２８によって得られた画像データを処理するものであり、コントローラ１１０は、画像データから各種情報を取得する。

部品実装機１０では、上述した構成によって、基材搬送保持装置２２に保持された回路基材１２に対して部品の装着作業が行われる。具体的には、回路基材１２が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置５２によって固定的に保持される。次に、マークカメラ２６が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２を撮像する。この際、マークカメラ２６の撮像により得られた撮像データがコントローラ１１０に送信され、コントローラ１１０により撮像データが分析される。これにより、回路基材１２の保持位置等に関する情報が演算される。

また、ばら部品供給装置３０若しくは、部品供給装置３２が、所定の供給位置において、部品を供給するが、ここでは、部品供給装置３２により部品が供給される場合について説明する。部品供給装置３２では、上述したように、トレイ収納庫８０のラック８６に収納されているトレイ７７が、後退位置に移動しているシャトル９８の上に引き出される。そして、シャトル９８がトレイ収納庫８０から離れる方向、つまり、部品実装機１０の内部に向かってスライドすることで、シャトル９８の上に引き出されたトレイ７７が、作業ヘッド６０，６２の移動範囲（図４での点線１０６の内部）に位置する。これにより、部品供給装置３２は、トレイ７７に載置された状態の部品７８を供給する。

また、部品供給装置３２により部品が供給されると、作業ヘッド６０，６２が、部品供給位置、つまり、トレイ７７の上方に移動し、吸着ノズル６８によって部品７８を吸着保持する。なお、作業ヘッドは、生産プログラム（job）の部品データなど（部品サイズ、部品間のピッチ、トレイの上の吸着順番など）によって事前に決定されている順番で吸着保持する。次に、作業ヘッド６０，６２により部品７８が供給されると、作業ヘッド６０，６２が、パーツカメラ２８の上方に移動し、保持された部品７８が、パーツカメラ２８により撮像される。この際、パーツカメラ２８の撮像により得られた撮像データがコントローラ１１０に送信され、コントローラ１１０により撮像データが分析される。これにより、吸着ノズル６８による部品７８の保持位置等に関する情報が演算される。

また、コントローラ１１０では、部品７８の撮像データに基づいて、その部品７８が装着作業に適しているか否かを判断する。例えば、撮像データに基づいて部品７８の外縁が認識され、欠けなどが生じている場合に、その部品７８は不良品であり、装着作業に適していないと判断される。そして、装着作業に適していないと判断された部品は、ダストボックス（図示省略）に破棄され、再度、作業ヘッド６０，６２がトレイ７７の上方に移動し、トレイ７７から部品が保持される。一方、撮像データに基づいて部品７８の外縁が認識され、欠けなどが生じていない場合に、その部品７８は不良品でなく、装着作業に適していると判断される。そして、作業ヘッド６０，６２は、回路基材１２の装着予定位置の上方に移動し、保持している部品を、回路基材１２の保持位置の誤差，部品の保持位置の誤差等を補正した状態で、回路基材１２に装着する。

なお、コントローラ１１０では、撮像データに基づいて、作業ヘッド６０，６２による部品７８の保持位置がズレている、つまり、作業ヘッド６０，６２が正しく部品７８を保持しているか否かも判断される。この際、作業ヘッド６０，６２が正しく部品７８を保持していないと判断された場合も、その部品７８は装着作業に適していないと判断される。そして、その部品は、ダストボックスに破棄され、再度、作業ヘッド６０，６２がトレイ７７の上方に移動し、トレイ７７から部品が保持される。一方、作業ヘッド６０，６２が正しく部品７８を保持していると判断された場合は、その部品７８は装着作業に適していると判断される。そして、その部品は回路基材１２に装着される。

このように、部品実装機１０では、部品供給装置３２においてトレイ７７に載置された状態で供給される部品７８が、作業ヘッド６０，６２により保持され、回路基材１２に装着される。このため、装着作業時において、トレイ７７に載置されていない部品が装着対象の部品となる場合には、部品供給装置３２において、トレイ移動装置８４の作動によりトレイの交換作業が行われる。具体的には、例えば、第1のトレイにＡ部品が載置されており、第２のトレイにＢ部品が載置されている場合において、回路基材１２にＡ部品が装着された後に、Ｂ部品が装着される装着作業について説明する。

部品供給装置３２では、まず、トレイ移動装置８４の作動により第１のトレイがシャトル９８の上に引き出され、その第１のトレイが作業ヘッド６０，６２の移動範囲内に移動するように、シャトル９８が部品実装機１０の内部に向かってスライドする。そして、その第１のトレイに載置されているＡ部品が作業ヘッド６０，６２により保持され、Ａ部品の装着作業が実行される。次に、Ａ部品の装着作業が完了すると、第１のトレイを載せたシャトル９８が後退位置まで移動し、第１のトレイがトレイ収納庫８０に収納される。続いて、トレイ収納庫８０から第２のトレイがシャトル９８の上に引き出され、その第２のトレイが作業ヘッド６０，６２の移動範囲内に移動するように、シャトル９８が部品実装機１０の内部に向かってスライドする。そして、その第２のトレイに載置されているＢ部品が作業ヘッド６０，６２により保持され、Ｂ部品の装着作業が実行される。

このように、装着作業時において、トレイ７７に載置されていない部品が装着対象の部品となる場合には、部品供給装置３２においてトレイの交換作業が行われる。しかしながら、トレイの交換作業を実行するトレイ移動装置８４の作動速度、つまり、シャトル９８の移動速度，引出・収納装置１０２によるトレイの引出・収納速度は、作業ヘッド６０，６２の移動速度と比較して、遅い。このため、トレイの交換作業時に、作業ヘッド６０，６２の待機時間が発生し、サイクルタイムが長くなる虞がある。つまり、例えば、作業ヘッド６０，６２によるＡ部品の装着作業が完了した後に、作業ヘッド６０，６２がＢ部品を第２のトレイから保持しようとしても、第２のトレイが作業ヘッド６０，６２の作業範囲に移動しておらず、トレイによる部品の供給遅れが発生する場合がある。このような場合には、第２のトレイが作業ヘッド６０，６２の移動範囲に移動するまで、作業ヘッド６０，６２は待機する必要があり、サイクルタイムが長くなる。

このようなことを考慮すると、部品供給装置３２では、トレイの交換作業に要する時間を短くするために、トレイの移動距離を短くすることが望ましい。つまり、トレイ収納庫８０に近い箇所で部品を供給することが望ましい。一方で、トレイ収納庫８０に近い箇所で部品が供給されると、部品供給位置が回路基材１２から離れるため、部品供給位置と回路基材１２との間の距離が長くなる。このため、装着作業時における作業ヘッド６０，６２の移動距離が長くなり、サイクルタイムが長くなる。

そこで、トレイ収納庫８０から引き出された１のトレイから供給される部品の装着作業時において、部品供給装置３２による部品供給位置と回路基材１２との間の作業ヘッド６０，６２の往復回数が少ない場合は、トレイの交換作業に要する時間の短縮が優先される。つまり、作業ヘッド６０，６２の往復回数が少ない場合に、部品供給装置３２はトレイ収納庫８０に近い箇所で部品を供給する。

一方、部品供給装置３２による部品供給位置と回路基材１２との間の作業ヘッド６０，６２の往復回数が多い場合は、作業ヘッド６０，６２の移動距離の短縮を優先し、部品供給装置３２は回路基材１２に近い箇所、つまり、トレイ収納庫８０から遠い箇所で部品を供給することが望ましい。ただし、トレイ収納庫８０から引き出されたトレイを、トレイ収納庫８０から遠い箇所まで移動させる際に、作業ヘッド６０，６２の待機時間が生じる虞がある。そこで、トレイから最初に部品が供給される際の部品供給位置は、トレイ収納庫８０に近い箇所とされ、その後の部品供給位置は、トレイ収納庫８０から遠い箇所とされる。つまり、作業ヘッド６０，６２の往復回数が多い場合に、部品供給装置３２は、最初に、トレイ収納庫８０に近い箇所で部品を供給し、その後に、トレイ収納庫８０から遠い箇所で部品を供給する。これにより、トレイによる部品の供給遅れの抑制と、作業ヘッド６０，６２の移動距離の短縮との両立を図ることができる。

つまり、部品供給装置３２では、作業ヘッド６０，６２の往復回数が設定回数より少ない場合に、トレイ収納庫８０に近い箇所で部品が供給されることで、トレイの交換作業に要する時間の短縮が図られる。一方、作業ヘッド６０，６２の往復回数が設定回数以上である場合に、最初に、トレイ収納庫８０に近い箇所で部品が供給され、その後に、トレイ収納庫８０から遠い箇所で部品が供給される。つまり、部品供給位置が変更されることで、トレイによる部品の供給遅れの抑制と、作業ヘッド６０，６２の移動距離の短縮との両立が図られる。

具体的には、部品供給装置３２による部品供給時におけるトレイの位置、つまり、部品供給位置は、図４に示すように、シャトル９８がトレイ収納庫８０から最も離れた位置（以下、「第１シャトル位置」と記載する）と、図６に示すように、第１シャトル位置よりトレイ収納庫８０に近い位置（以下、「第２シャトル位置」と記載する）との２つの位置が設定されている。なお、第１シャトル位置に位置するシャトル９８に載置されたトレイ７７は、当然、作業ヘッド６０，６２の移動範囲（点線１０６の内部）に位置するが、第２シャトル位置に位置するシャトル９８に載置されたトレイ７７も、作業ヘッド６０，６２の移動範囲（点線１０６の内部）に位置する。そして、作業ヘッド６０，６２の往復回数が１回の場合に、部品供給装置３２は、第２シャトル位置において部品を供給する。つまり、作業ヘッド６０，６２の往復回数が１回の場合に、部品供給装置３２による部品供給位置は、第２シャトル位置に設定される。一方、作業ヘッド６０，６２の往復回数が２回以上の場合に、部品供給装置３２は、最初に、第２シャトル位置において部品を供給し、その後に、第１シャトル位置において部品をする。つまり、作業ヘッド６０，６２の往復回数が２回以上の場合に、部品供給装置３２による最初の部品供給位置は、第２シャトル位置に設定され、部品供給装置３２による２回目以降の部品供給位置は、第１シャトル位置に設定される。

このため、設定回数が２回に設定されており、作業ヘッド６０，６２の往復回数が設定回数未満の１回である場合に、トレイ収納庫８０から第１のトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、部品供給装置３２は、第２シャトル位置においてＡ部品を供給する。この際、トレイからＡ部品が作業ヘッド６０，６２により保持され、第１のトレイからのＡ部品の供給が完了すると、シャトル９８が後退位置に移動し、第１のトレイがトレイ収納庫８０に収納される。そして、第２のトレイがシャトル９８の上に引き出される。これにより、トレイの移動距離が短くなり、トレイの交換作業に要する時間が短縮されることで、トレイによる部品の供給遅れが抑制される。また、第１のトレイに載置されているＡ部品の装着作業時に、作業ヘッド６０，６２は、部品供給位置と回路基材１２との間を１回しか往復しないため、部品供給位置と回路基材１２との間の距離が長くなっても、サイクルタイムの遅延への影響は非常に少ない。

一方、作業ヘッド６０，６２の往復回数が設定回数の２回以上である場合に、トレイ収納庫８０から第１のトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、部品供給装置３２は、第２シャトル位置においてＡ部品を供給する。この際、トレイの移動距離は短いため、作業ヘッド６０，６２の移動に対して遅延することなく、若しくは、作業ヘッド６０，６２の移動に対する遅延時間を可及的に少なくした状態で、Ａ部品を供給することができる。そして、第１のトレイからＡ部品が作業ヘッド６０，６２により保持され、作業ヘッド６０，６２が回路基材１２に向かって移動すると、シャトル９８は、第２シャトル位置から第１シャトル位置まで移動する。そして、部品供給装置３２は、第１シャトル位置においてＡ部品を供給する。

続いて、作業ヘッド６０は、保持したＡ部品を回路基材１２に装着すると、第１シャトル位置のトレイから部品を保持する。この際、作業ヘッド６０の移動距離は、第２シャトル位置のトレイから部品を保持する場合と比較して短くなっている。つまり、作業ヘッド６０が１回目に往復移動した際の作業ヘッド６０の移動距離より、作業ヘッド６０が２回目に往復移動した際の作業ヘッド６０の移動距離は短くなり、サイクルタイムの短縮を図ることができる。そして、作業ヘッド６０が３回目以降、部品供給位置と回路基材１２との間を往復し、Ａ部品の装着作業が実行される場合は、２回目と同様に、第１シャトル位置のトレイから部品を保持する。これにより、複数回、短い移動距離で作業ヘッド６０，６２が移動することになり、サイクルタイムを効果的に短縮することができる。

そして、第１のトレイからのＡ部品の供給が完了すると、シャトル９８が後退位置に移動し、第１のトレイがトレイ収納庫８０に収納される。次に、第２のトレイがシャトル９８に上に引き出される。このように、第１のトレイから最初に部品が供給される際の部品供給位置が第２シャトル位置とされることで、トレイの移動距離が短くなり、第１のトレイによる部品の供給遅れを抑制することができる。また、第１のトレイからの２回目以降の部品供給時において、部品供給位置が第２シャトル位置から第１シャトル位置に変更されることで、作業ヘッド６０，６２の移動距離が短縮される。このように、第１のトレイから最初に部品が供給される際に、部品供給位置が第２シャトル位置に設定され、第２のトレイから２回目以降に部品が供給される際に、部品供給位置が第１シャトル位置に設定されることで、トレイによる部品の供給遅れの抑制と、作業ヘッド６０，６２の移動距離の短縮との両立を図ることができる。また、第１シャトル位置でも第２シャトル位置でも複雑な制御を使わず作業ヘッド６０，６２が事前に決められている順番で部品を吸着することができる。

また、部品実装機１０では、トレイの交換作業を実行するべく、部品の供給を完了したトレイが後退位置に戻される手法として、２種類のモードが用意されている。具体的には、トレイからの部品の供給が完了して直ぐに後退位置に戻されるモード（以下、「第１モード」と記載する）と、トレイからの部品の供給が完了し、その供給された部品が装着作業に適していると判断された場合に、トレイが後退位置に戻されるモード（以下、「第２モード」と記載する）とが用意されている。そして、第１モードと第２モードとの何れかを選択するための選択ボタン（図示省略）が部品実装機１０に配設されている。

この選択ボタンへの操作により第１モードが選択されている場合に、トレイからの部品の供給が完了すると、直ぐに、トレイが後退位置に戻される。つまり、例えば、作業ヘッド６０，６２の往復回数が１回の場合に、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、第２シャトル位置において、作業ヘッド６０，６２によりトレイから部品が保持され、トレイからの部品供給が完了すると、シャトル９８は直ぐに後退位置に向けて移動する。

また、作業ヘッド６０，６２の往復回数が２回以上の場合に、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、第２シャトル位置において、作業ヘッド６０，６２によりトレイから部品が保持された後に、シャトル９８は第１シャトル位置に移動する。続いて、第１シャトル位置において、作業ヘッド６０，６２によりトレイから部品が保持される。そして、トレイからの部品供給が完了すると、シャトル９８は直ぐに後退位置に向けて移動する。

一方、選択ボタンへの操作により第２モードが選択されている場合に、トレイからの部品の供給が完了すると、直ぐに、トレイが後退位置に戻されず、トレイから供給された部品が装着作業に適している判断された場合に、トレイは後退位置に戻される。つまり、例えば、作業ヘッド６０，６２の往復回数が１回の場合に、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、第２シャトル位置において、作業ヘッド６０，６２によりトレイから部品が保持される。作業ヘッド６０，６２は、トレイから部品を保持すると、上述したように、パーツカメラ２８の上方に移動し、保持された部品が、パーツカメラ２８により撮像される。そして、その撮像により得られる撮像データに基づいて、作業ヘッド６０，６２に保持された部品が装着作業に適したものであるか否かが判断される。この際、部品が装着作業に適していれば、その部品は回路基材１２に装着されるが、部品が装着作業に適していなければ、その部品は回路基材１２に装着されず、破棄されるため、再度、トレイから部品を保持する必要がある。

このため、作業ヘッド６０，６２の往復回数が１回の場合に、第２シャトル位置でのトレイからの部品の供給が完了し、トレイから供給された部品が装着作業に適していると判断された場合に、シャトル９８が第２シャトル位置から後退位置に向けて移動する。一方、第２シャトル位置でのトレイからの部品の供給が完了し、トレイから供給された部品が装着作業に適していないと判断された場合に、シャトル９８は第２シャトル位置に留まる。これにより、作業ヘッド６０，６２は、再度、トレイから部品を保持することができる。

また、作業ヘッド６０，６２の往復回数が２回以上の場合に、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、第２シャトル位置において、作業ヘッド６０，６２によりトレイから部品が保持された後に、シャトル９８は第１シャトル位置に移動する。続いて、第１シャトル位置において、作業ヘッド６０，６２によりトレイから部品が保持される。そして、トレイからの部品供給が完了し、トレイから供給された部品が装着作業に適していると判断された場合に、シャトル９８が後退位置に向けて移動するが、第１シャトル位置から後退位置まで移動していては、トレイの移動距離が長い。このため、作業ヘッド６０，６２に保持された部品がパーツカメラ２８により撮像され、撮像データに基づいて部品の良否が判断されている間に、トレイが第１シャトル位置から第２シャトル位置に移動する。

つまり、第１シャトル位置において、トレイからの部品供給が完了すると、シャトル９８は、第１シャトル位置から第２シャトル位置に移動する。そして、トレイから供給された部品が装着作業に適していると判断された場合に、シャトル９８が第２シャトル位置から後退位置に向けて移動する。これにより、トレイの移動距離が短くなり、トレイの交換作業に要する時間を短縮できる。なお、トレイから供給された部品が装着作業に適していないと判断された場合に、シャトル９８は、第２シャトル位置に留まり、第２シャトル位置において、作業ヘッド６０，６２が再度、トレイから部品を保持する。

このように、部品実装機１０では、部品の供給を完了したトレイが後退位置に戻される手法として、第１モードと第２モードとが用意されており、第１モードが選択されることで、部品供給が完了したトレイを直ぐに後退位置に戻すことができ、トレイの交換作業に要する時間を短縮できる。一方、第２モードが選択されることで、トレイから供給された部品が装着作業に適していない場合において、再度、トレイから部品を供給することができる。

（Ｂ）第２実施例
第１実施例の部品実装機１０では、トレイから最初に部品が供給される際に、部品供給位置が第２シャトル位置とされ、トレイから２回目以降に部品が供給される際に、部品供給位置が第１シャトル位置とされている。一方、第２実施例の部品実装機１０では、トレイから最初に部品が供給される際および、トレイから最後に部品が供給される際に、部品供給位置が第２シャトル位置とされ、トレイから最後を除く２回目以降に部品が供給される際に、部品供給位置が第１シャトル位置とされる。

具体的には、作業ヘッド６０，６２の往復回数が１回である場合は、第１実施例と同様に、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、部品供給装置３２は、第２シャトル位置において部品を供給する。続いて、トレイから部品が作業ヘッド６０，６２により保持され、トレイからの部品の供給が完了すると、シャトル９８が後退位置に移動し、トレイがトレイ収納庫８０に収納される。

また、作業ヘッド６０，６２の往復回数が２回である場合は、最初である１回目と、最後である２回目とにおいて、第２シャトル位置でトレイから部品が供給される。つまり、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、部品供給装置３２は、第２シャトル位置において最初に部品を供給する。この際、トレイから部品が作業ヘッド６０，６２により保持されても、シャトル９８は、第２シャトル位置に留まる。そして、トレイからの２回目の部品供給が完了すると、シャトル９８が後退位置に移動し、トレイがトレイ収納庫８０に収納される。

また、作業ヘッド６０，６２の往復回数が３回以上である場合は、最初に第２シャトル位置でトレイから部品が供給され、２回目以降に第１シャトル位置でトレイから部品が供給される。そして、最後に第２シャトル位置でトレイから部品が供給される。つまり、例えば、作業ヘッド６０，６２の往復回数が５回である場合に、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、部品供給装置３２は、第２シャトル位置において最初に部品を供給する。次に、シャトル９８は第２シャトル位置から第１シャトル位置に移動し、部品供給装置３２は、第１シャトル位置において、トレイから２〜４回目の部品供給を行う。続いて、トレイからの４回目の部品供給が終了すると、シャトル９８が、第１シャトル位置から第２シャトル位置に移動し、部品供給装置３２は、第２シャトル位置において、トレイから５回目、つまり最後の部品供給を行う。そして、トレイからの５回目の部品供給が完了すると、シャトル９８が後退位置に移動し、トレイがトレイ収納庫８０に収納される。

つまり、第２実施例の部品実装機１０では、設定回数が３回に設定されており、作業ヘッド６０，６２の往復回数が設定回数未満である１回および２回である場合に、部品供給装置３２は、第２シャトル位置において部品を供給する。一方、作業ヘッド６０，６２の往復回数が設定回数以上である３回以上である場合に、部品供給装置３２は、トレイから最初に部品が供給される際および、トレイから最後に部品が供給される際に、第２シャトル位置において部品を供給し、トレイから最初と最後以外に部品が供給される際に、第１シャトル位置において部品を供給する。これにより、第１実施例と比較して、更に、トレイの交換作業に要する時間を短縮し、トレイによる部品の供給遅れを効果的に抑制することができる。

ちなみに、上記実施例において、部品実装機１０は、作業機の一例である。パーツカメラ２８は、撮像装置の一例である。部品供給装置３２は、部品供給装置の一例である。作業ヘッド６０，６２は、装着ヘッドの一例である。トレイ７７は、トレイの一例である。トレイ収納庫８０は、マガジンの一例である。トレイ移動装置８４は、トレイ移動装置の一例である。コントローラ１１０は、供給位置設定装置、画像処理結果取得装置、および、中間位置設定装置の一例である。第１シャトル位置は、前進位置の一例である。第２シャトル位置は、中間位置の一例である。トレイ収納庫８０に収納されているトレイ７７の位置は、収納位置の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、トレイから最後に部品が供給される際に、部品供給位置が第２シャトル位置とされ、トレイから最後以外に部品が供給される際に、部品供給位置が第１シャトル位置とされてもよい。

具体的には、作業ヘッド６０，６２の往復回数が１回である場合は、上記実施例と同様に、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第２シャトル位置まで移動する。そして、部品供給装置３２は、第２シャトル位置において部品を供給する。続いて、トレイからの部品の供給が完了すると、シャトル９８が後退位置に移動し、トレイがトレイ収納庫８０に収納される。

また、作業ヘッド６０，６２の往復回数が２回以上である場合、例えば、５回である場合に、トレイ収納庫８０からトレイがシャトル９８の上に引き出されると、シャトル９８は、第１シャトル位置まで移動する。そして、部品供給装置３２は、第１シャトル位置において最初に部品を供給する。また、部品供給装置３２は、第１シャトル位置において、トレイから２〜４回目の部品供給を行う。そして、トレイからの４回目の部品供給が終了すると、シャトル９８が、第１シャトル位置から第２シャトル位置に移動し、部品供給装置３２は、第２シャトル位置において、トレイから５回目、つまり最後の部品供給を行う。そして、トレイからの５回目の部品供給が完了すると、シャトル９８が後退位置に移動し、トレイがトレイ収納庫８０に収納される。

また、上記実施例では、部品供給位置として、第１シャトル位置と第２シャトル位置との２つのシャトル位置が設定されているが、３つ目以降のシャトル位置を設定してもよい。例えば、トレイ７７のサイズに応じた第３のシャトル位置を設定してもよい。つまり、例えば、図７に示すように、小さなサイズのトレイ７７に供給対象の部品が載置されている場合は、その小さなサイズのトレイ７７が作業ヘッド６０，６２の移動範囲（点線１０６の内部）の内部に位置するシャトル９８の位置を、第３のシャトル位置として設定してよい。このように、小さなサイズに応じた第３のシャトル位置を設定することで、トレイの移動距離を短くすることができる。また、例えば、トレイ７７のサイズでなく、トレイに搭載される部品のサイズ，数などに応じて第３のシャトル位置を設定してもよい。

また、上記実施例では、第２シャトル位置として、トレイ７７の全体が作業ヘッド６０，６２の移動範囲（点線１０６の内部）に位置するように、第２シャトル位置が設定されているが、トレイ７７の一部が作業ヘッド６０，６２の移動範囲（点線１０６の内部）に位置するように、第２シャトル位置が設定されてもよい。つまり、図８に示すように、トレイ７７に載置された部品の一部が作業ヘッド６０，６２の移動範囲（点線１０６の内部）に位置するように、第２シャトル位置が設定されてもよい。このように、第２シャトル位置を設定することで、トレイの移動距離を更に短くすることができる。

また、上記実施例では、作業ヘッド６０，６２の往復回数に応じて、トレイによる部品の供給位置が設定されているが、トレイから吸着される予定の部品の数に応じて、トレイによる部品の供給位置が設定されてもよい。例えば、予定部品数が設定数より少ない場合に、供給位置を第２シャトル位置に設定し、予定部品数が設定数以上である場合に、供給位置を第１シャトル位置に設定してもよい。

１０：部品実装機（作業機） ２８：パーツカメラ（撮像装置） ３２：部品供給装置 ６０：作業ヘッド（装着ヘッド） ６２：作業ヘッド（装着ヘッド） ７７：トレイ ８０：トレイ収納庫（マガジン） ８４：トレイ移動装置 １１０：コントローラ（供給位置設定装置）（画像処理結果取得装置）（中間位置設定装置）

Claims (6)

1. 装着ヘッドを用いて部品を基板上に実装する作業機の部品供給装置であって、
   前記作業機の前記装着ヘッドにより順次ピックアップして基板上に装着される複数の部品が搭載されたトレイを収納するマガジンと、
   マガジン内の収納位置と、
   前記作業機の方向へ向かってマガジン外にある前進位置と、
   前記収納位置と前記前進位置との間にある中間位置と、
   前記装着ヘッドが部品を吸着して基板に装着できるように前記トレイを供給位置に移動させるというトレイ供給動作を行うトレイ移動装置と、
   (a)前記トレイから吸着される予定の前記部品の数と、(b)前記装着ヘッドが前記トレイから部品を吸着して実装する場合にトレイ上から基板上への往復動作をする回数との少なくとも一つに応じて、前記供給位置を、前記前進位置と前記中間位置との少なくとも一つに設定する供給位置設定装置と
   を備えた部品供給装置。
2. 前記作業機の方向へ向かっての方向は、前記作業機での基板の搬送方向と交差する方向である請求項１に記載の部品供給装置。
3. 前記供給位置設定装置は、
   前記装着ヘッドの往復動作の回数に応じて前記供給位置を設定するものであり、前記装着ヘッドの往復動作の回数が設定回数未満である場合に、前記供給位置を前記中間位置に設定する請求項１または請求項２に記載の部品供給装置。
4. 前記供給位置設定装置は、
   前記装着ヘッドの往復動作の回数が前記設定回数以上である場合に、(a)装着ヘッドが部品を吸着して基板に装着できるように前記トレイを供給位置に移動させるという第１トレイ供給動作の場合の前記供給位置を前記中間位置に設定し、その第１トレイ供給動作の後に行う第２トレイ供給動作の場合の前記供給位置を前記前進位置に設定することと、(b)最終回トレイ供給動作の直前に行う直前トレイ供給動作の場合の前記供給位置を前記前進位置に設定し、その後、前記最終回トレイ供給動作の場合の前記供給位置を前記中間位置に設定すること、との少なくとも一つを行うように構成されている請求項３に記載の部品供給装置。
5. さらに、
   作業機の撮像装置から画像処理結果を取得し、その画像処理結果によって前記装着ヘッドによりピックアップされた前記部品が装着作業に適した部品であるか否かを判断する画像処理結果取得装置を備え
   前記トレイ移動装置は、前記画像処理結果取得装置の前記判断が終わるまで前記トレイを前記供給位置で停止させるように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の部品供給装置。
6. さらに、前記トレイのサイズ、前記トレイに搭載されている前記部品のサイズ、前記部品の数の少なくとも一つに応じて、前記中間位置の位置を設定する中間位置設定装置を備えた請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の部品供給装置。

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