(57)【要約】【課題】一部の部品が使用済みのトレイから最初に部品を取り出す先頭位置を効率良く見つけることができる部品実装装置および実装基板の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】升目状に配置された複数の部品収容部に部品を収納したトレイから装着ヘッドにより部品を取り出して基板に装着する実装基板の製造方法は、装着ヘッドによりトレイから所定の取出し順序で部品を取り出す際の先頭位置を探索する部品先頭位置探索工程（ＳＴ２、ＳＴ３）と、探索されたトレイの先頭位置から取出し順序に従って部品を取り出して基板に装着する部品装着工程（ＳＴ４）と、を含む。【選択図】図９
2019102650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
升目状に配置された複数の部品収容部に部品を収納したトレイと、
前記トレイから前記部品を取り出して基板に装着する装着ヘッドと、
前記部品収容部に部品が有るか無いかを検出する部品有無検出手段と、
前記部品有無検出手段を用いて、前記装着ヘッドにより前記トレイから所定の取出し順序で部品を取り出す際の先頭位置を探索する部品先頭位置探索部と、
探索された前記トレイの先頭位置から前記取出し順序に従って部品を取り出して前記基板に装着するように前記装着ヘッドを作動させる装着ヘッド作動制御部と、を備える、部品実装装置。
【請求項２】
前記トレイは、複数の行にわたって複数の前記部品収容部が行方向に並び、
前記部品先頭位置探索部は、
第１行における前記行方向に沿った順方向で最後の部品収容部を起点として前記行方向に直交する方向に沿って部品を探索し、部品を発見するとその部品がある行で部品を探索し、発見した部品のうちで最前の部品が有る部品収容部を前記先頭位置に決定する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記部品先頭位置探索部は、
第１行における前記順方向で最後の部品収容部を起点として前記行方向に直交する方向に沿って部品を探索し、部品を発見するとその位置から前記順方向とは反対の逆方向に沿って部品を探索し、最後に部品が有る部品収容部を前記先頭位置に決定する、請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記トレイは、複数の行にわたって複数の前記部品収容部が行方向に並び、
前記取り出し順序は、前記行方向に沿った順方向で部品を取り出した後、次の行は前記順方向とは反対の逆方向で部品を取り出す取出し順序であり、
前記部品先頭位置探索部は、
第１行における前記順方向で最後の部品収容部を起点として前記行方向に直交する方向に沿って部品を探索し、部品を発見するとその部品がある行と１つ前の行で部品を探索し、発見した部品のうちで最前の部品が有る部品収容部を前記先頭位置に決定する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記部品先頭位置探索部は、
第１行における前記順方向で最後の部品収容部を起点として前記行方向に直交する方向に沿って部品を探索し、奇数番目の行で部品を発見するとその行を探索し、部品が無い部品収容部を発見すると、発見した部品のうちで最前の部品が有る部品収容部を前記先頭位置に決定する、請求項４に記載の部品実装装置。
【請求項６】
前記部品先頭位置探索部は、
第１行における前記順方向で最後の部品収容部を起点として前記行方向に直交する方向に沿って部品を探索し、偶数番目の行で部品を発見するとその部品が有る部品収容部を前記先頭位置に決定する、請求項４に記載の部品実装装置。
【請求項７】
前記部品先頭位置探索部は、
２分探索を用いて前記先頭位置を探索する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項８】
前記部品有無検出手段は、
非接触センサを含んで構成される、請求項１から７のいずれかに記載の部品実装装置。
【請求項９】
前記部品有無検出手段は、
圧力センサを含んで構成される、請求項１から７のいずれかに記載の部品実装装置。
【請求項１０】
升目状に配置された複数の部品収容部に部品を収納したトレイから装着ヘッドにより前記部品を取り出して基板に装着する実装基板の製造方法であって、
前記装着ヘッドにより前記トレイから所定の取出し順序で部品を取り出す際の先頭位置を探索する部品先頭位置探索工程と、
探索された前記トレイの先頭位置から前記取出し順序に従って部品を取り出して前記基板に装着する部品装着工程と、を含む、実装基板の製造方法。
【請求項１１】
前記トレイは、複数の行にわたって複数の前記部品収容部が行方向に並び、
前記部品先頭位置探索工程は、
第１行における前記行方向に沿った順方向で最後の部品収容部を起点として前記行方向に直交する方向に沿って部品を探索する第１の探索工程と、
前記第１の探索工程において部品が発見されると、その部品がある行で部品を探索する第２の探索工程と、
前記第２の探索工程において最後に部品が有ると判定された部品収容部を前記先頭位置に決定する第１の先頭位置決定工程と、を含む、請求項１０に記載の実装基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の探索工程において、前記第１の探索工程において部品が発見された位置から前記順方向とは反対の逆方向に沿って部品の有無を探索する、請求項１１に記載の実装基板の製造方法。
【請求項１３】
前記トレイは、複数の行にわたって複数の前記部品収容部が行方向に並び、
前記取り出し順序は、前記行方向に沿った順方向で部品を取り出した後、次の行は前記順方向とは反対の逆方向で部品を取り出す取出し順序であり、
前記部品先頭位置探索工程は、
第１行における前記順方向で最後の部品収容部を起点として前記行方向に直交する方向に沿って部品を探索する第１の探索工程と、
前記第１の探索工程において部品が発見されると、その部品が有る行と１つ前の行で部品を探索する第３の探索工程と、
前記第３の探索工程において発見された部品のうちで最前の部品が有る部品収容部を前記先頭位置に決定する第２の先頭位置決定工程と、を含む、請求項１０に記載の実装基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の探索工程において奇数番目の行で部品が発見され、前記第３の探索工程において、その部品が有る行で部品が無い部品収容部が発見されると、前記１つ前の行での部品の探索は省略される、請求項１３に記載の実装基板の製造方法。
【請求項１５】
前記部品先頭位置探索工程は、
前記第１の探索工程と、
前記第１の探索工程において偶数番目の行で部品が発見されると、その部品が有る部品収容部を前記先頭位置に決定する第３の先頭位置決定工程と、を含む、請求項１３に記載の実装基板の製造方法。
【請求項１６】
前記部品先頭位置探索工程において、２分探索を用いて前記先頭位置が探索される、請求項１０に記載の実装基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレイが収納する部品を取り出して基板に装着する部品実装装置および実装基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
升目状に配置された部品収容部に部品を収納したトレイから、収納された部品を装着ヘッドに装着された吸着ノズルで吸着して取り出し、基板に装着する部品実装装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。部品実装装置には、部品の一部が既に使用されている仕掛かりトレイがセットされることがある。特許文献１に記載の部品実装装置では、仕掛かりトレイがセットされた場合に、部品収容部から部品を取り出す動作を実行した吸着ノズルに部品が吸着されない吸着ミスが２回連続して発生すると、その行には部品が無いと判断して次の行の部品吸着に移行することで、実装時間を短縮している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７０７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、部品の有無を部品装着工程における部品の取り出し動作後の吸着ミスで判定しており、仕掛かりトレイから最初に部品を取り出す先頭位置を見つけるまでに時間を要するという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、一部の部品が使用済みのトレイから最初に部品を取り出す先頭位置を効率良く見つけることができる部品実装装置および実装基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の部品実装装置は、升目状に配置された複数の部品収容部に部品を収納したトレイと、前記トレイから前記部品を取り出して基板に装着する装着ヘッドと、前記部品収容部に部品が有るか無いかを検出する部品有無検出手段と、前記部品有無検出手段を用いて、前記装着ヘッドにより前記トレイから所定の取出し順序で部品を取り出す際の先頭位置を探索する部品先頭位置探索部と、探索された前記トレイの先頭位置から前記取出し順序に従って部品を取り出して前記基板に装着するように前記装着ヘッドを作動させる装着ヘッド作動制御部と、を備える。
【０００７】
本発明の実装基板の製造方法は、升目状に配置された複数の部品収容部に部品を収納したトレイから装着ヘッドにより前記部品を取り出して基板に装着する実装基板の製造方法であって、前記装着ヘッドにより前記トレイから所定の取出し順序で部品を取り出す際の先頭位置を探索する部品先頭位置探索工程と、探索された前記トレイの先頭位置から前記取出し順序に従って部品を取り出して前記基板に装着する部品装着工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一部の部品が使用済みのトレイから最初に部品を取り出す先頭位置を効率良く見つけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の部品実装装置の部分断面図
【図３】本発明の一実施の形態の部品実装装置に用いられるトレイの平面図
【図４】本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態の部品実装装置に用いられるトレイにおける（ａ）第１の取出し順序の説明図（ｂ）先頭位置の探索の説明図
【図６】本発明の一実施の形態の部品実装装置に用いられるトレイにおける（ａ）第２の取出し順序の説明図（ｂ）先頭位置の探索の説明図
【図７】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態の部品実装装置に用いられるトレイにおける先頭位置の探索の説明図
【図８】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態の部品実装装置に用いられるトレイにおける先頭位置の２分探索を用いた探索の説明図
【図９】本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法を示すフロー図
【図１０】本発明の一実施の形態の第１の部品先頭位置探索工程を示すフロー図
【図１１】本発明の一実施の形態の第２の部品先頭位置探索工程を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図１における上下方向）が示される。図２では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図２における上下方向）が示される。Ｚ方向は、部品実装装置が水平面上に設置された場合の上下方向または直交方向である。
【００１１】
まず図１、図２を参照して、部品実装装置１の構成について説明する。図１において、基台１ａの上面には、基板搬送機構２がＸ方向に設置されている。基板搬送機構２は、部品実装対象となる基板３を搬送して、以下に説明する装着ヘッドによる作業位置に位置決め保持する。基板搬送機構２の両側方には、基板３に実装される部品を供給する部品供給部４Ａ、４Ｂが設置されている。
【００１２】
部品供給部４Ａにはトレイフィーダ５が、部品供給部４Ｂには複数のテープフィーダ６が、それぞれ着脱自在に設置されている。トレイフィーダ５は、部品Ｄを升目状に配置された複数の部品収容部７ａ（図３参照）に収納したトレイ７を、装着ヘッドによる部品取り出し位置に移動させることにより、部品Ｄを装着ヘッドに供給する。テープフィーダ６は、部品Ｄを保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、部品Ｄを装着ヘッドに供給する。
【００１３】
ここで、図３を参照してトレイ７の構成について説明する。本実施の形態においては、図３に示すトレイ７の長手方向（紙面横方向）を行方向とし、長手方向と直交する方向（紙面縦方向）を列方向とする。図３に示すトレイ７には、７つの部品収容部７ａが行方向に並んで配置された行が、列方向に４つ並んで配置されている。すなわち、トレイ７には、複数（４つ）の行にわたって複数（７つ）の部品収容部７ａが行方向に並んで配置されている。部品収容部７ａには、それぞれ部品Ｄが収納される。なお、トレイ７の長手方向を列方向と定義してもよい。また、トレイ７における行方向と列方向の部品収容部７ａの配置数は、部品Ｄのサイズなどに応じて自在に設定することができる。
【００１４】
図１において、基台１ａのＸ方向の一端には、リニア駆動機構を備えたＹ軸ビーム８がＹ方向に設置されている。Ｙ軸ビーム８には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸ビーム９が、それぞれ部品供給部４Ａ，４Ｂに対応してＹ方向に移動自在に結合されている。Ｘ軸ビーム９には、それぞれ装着ヘッド１０がＸ方向に移動自在に装着されている。装着ヘッド１０は、それぞれ複数の部品保持ユニット１１を備えている。
【００１５】
図２において、それぞれの部品保持ユニット１１の下端部には、吸着ノズル１１ａが交換自在に装着されている。それぞれの部品保持ユニット１１は、ノズル昇降機構１１ｂと圧力センサ１１ｃを備えている。ノズル昇降機構１１ｂは、部品保持ユニット１１に装着された吸着ノズル１１ａをＺ方向に昇降させる。圧力センサ１１ｃは、部品保持ユニット１１に装着された吸着ノズル１１ａに加わる圧力を検出する。圧力センサ１１ｃは、トレイ７に収納された部品Ｄに向けて下降させた吸着ノズル１１ａの下端が部品Ｄの上面に当接することにより発生する圧力を検出することで、吸着ノズル１１ａが部品Ｄに当接したことを検出することができる。
【００１６】
図１において、Ｙ軸ビーム８およびＸ軸ビーム９を駆動することにより、装着ヘッド１０は部品供給部４Ａ，４Ｂと基板搬送機構２に保持された基板３との間で水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動し、トレイフィーダ５にセットされたトレイ７から部品Ｄを取り出して基板３に装着する。または、装着ヘッド１０は、テープフィーダ６によってピッチ送りされたキャリアテープから部品Ｄを取り出して基板３に装着する。このように、Ｙ軸ビーム８およびＸ軸ビーム９は、装着ヘッド１０を水平方向に移動させるヘッド移動機構１２を構成する。
【００１７】
図１において、装着ヘッド１０が取り付けられたプレート９ａには、基板認識カメラ１３が取り付けられている。基板認識カメラ１３は、装着ヘッド１０と一体的に水平方向に移動する。装着ヘッド１０が移動することにより、基板認識カメラ１３は基板搬送機構２に位置決めされた基板３の上方に移動し、基板３に設けられた基板マーク（図示せず）を撮像して基板３の位置を認識する。また、基板認識カメラ１３はトレイフィーダ５が保持するトレイ７の上方に移動し、部品収容部７ａを撮像して収納されている部品Ｄを認識する。
【００１８】
部品供給部４Ａ，４Ｂと基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ１４が設置されている。部品Ｄを保持した装着ヘッド１０が部品認識カメラ１４の上方を移動することにより部品認識カメラ１４はこれらの部品Ｄを撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、装着ヘッド１０に保持された状態における部品Ｄの識別や位置認識が行われる。
【００１９】
図１、図２において、装着ヘッド１０には、レーザ変位センサなどの高さセンサ１５が装着されている。高さセンサ１５は、装着ヘッド１０と一体的に水平方向に移動する。高さセンサ１５は、レーザ光を下方に向けて投射するレーザ光源と、レーザ光源が投射したレーザ光の反射光を受光する受光素子を含んで構成される。高さセンサ１５はレーザ光の投射・受光を行い、三角測量の原理で計測対象の高さを計測する。
【００２０】
高さセンサ１５は、トレイ７の上方に移動して部品収容部７ａの高さを計測することにより、部品収容部７ａに部品Ｄが収納されているか否かを検出することができる。すなわち、高さセンサ１５は、部品Ｄに接触することなく部品Ｄの有無を検出することができる非接触センサである。高さセンサ１５は、トレイ７の上方を移動しながら部品収容部７ａを計測することで、部品Ｄの有無を短時間に検出することができる。このように、高さセンサ１５は、部品収容部７ａに部品Ｄが有るか無いかを検出する部品有無検出手段を構成する。
【００２１】
次に図４を参照して、部品実装装置１の制御系の構成について説明する。部品実装装置１は、制御装置２０、基板搬送機構２、トレイフィーダ５、テープフィーダ６、装着ヘッド１０、ヘッド移動機構１２、基板認識カメラ１３、部品認識カメラ１４、高さセンサ１５を備えている。装着ヘッド１０が備える部品保持ユニット１１は、ノズル昇降機構１１ｂ、圧力センサ１１ｃを有している。制御装置２０は、装着動作処理部２１、部品先頭位置探索部２２、記憶部２３を備えている。
【００２２】
記憶部２３は記憶装置であり、装着データ２４、取出し順序情報２５、先頭位置情報２６などが記憶されている。装着データ２４には、基板３に装着される部品Ｄの種類と形状（サイズなど）、装着位置の座標などが含まれており、実装基板の種類ごとに記憶されている。取出し順序情報２５には、装着ヘッド１０がトレイフィーダ５の部品取り出し位置に位置するトレイ７から部品Ｄを取り出す際の取出し順序が記憶されている。先頭位置情報２６には、装着ヘッド１０がトレイフィーダ５の部品取り出し位置にセットされたトレイ７から部品Ｄを取り出す際の先頭位置が記憶されている。
【００２３】
ここで図５（ａ）、図６（ａ）を参照して、取出し順序の例について説明する。図５（ａ）は、行方向に沿った順方向で部品Ｄを取り出した後、次の行も順方向で部品Ｄを取り出す第１の取出し順序を示している。すなわち、第１の取出し順序では、第１行を順方向（矢印ａ１）で部品Ｄを取り出した後、第２行も順方向（矢印ａ２）で部品Ｄを取り出す。次いで第３行も順方向（矢印ａ３）で部品Ｄを取り出し、第４行も順方向（矢印ａ４）で部品Ｄを取り出す。
【００２４】
図６（ａ）は、行方向に沿った順方向で部品Ｄを取り出した後、次の行は順方向とは反対の逆方向で部品Ｄを取り出す第２の取出し順序を示している。すなわち、第２の取出し順序では、第１行を順方向（矢印ｃ１）で部品Ｄを取り出した後、第２行は逆方向（矢印ｃ２）で部品Ｄを取り出す。次いで第３行は順方向（矢印ｃ３）で部品Ｄを取り出し、第４行は逆方向（矢印ｃ４）で部品Ｄを取り出す。
【００２５】
図４において、装着動作処理部２１は、装着データ２４、取出し順序情報２５に記憶された取出し順序、先頭位置情報２６に記憶された先頭位置に基づいて各部を制御して、基板３を搬送させて作業位置に位置決めし、部品供給部４Ａ，４Ｂから部品Ｄを取り出して基板３の装着位置に装着させる部品装着作業を実行する。装着動作処理部２１は内部処理部として装着ヘッド作動制御部２１ａを備えている。装着ヘッド作動制御部２１ａは、トレイフィーダ５の部品取り出し位置にセットされたトレイ７の先頭位置から取出し順序に従って部品Ｄを取り出して基板３に装着するように装着ヘッド１０を作動させる。
【００２６】
部品先頭位置探索部２２は、装着ヘッド１０によりトレイ７から所定の取出し順序で部品Ｄを取り出す際の先頭位置を、部品有無検出手段を用いて探索する。部品先頭位置探索部２２は、内部処理部として第１探索処理部２２ａ、第２探索処理部２２ｂ、第３探索処理部２２ｃを備えている。第１探索処理部２２ａは、取出し順序が第１の取出し順序の場合の先頭位置を探索する第１探索処理を実行する。第２探索処理部２２ｂは、取出し順序が第２の取出し順序の場合の先頭位置を探索する第２探索処理を実行する。第３探索処理部２２ｃは、２分探索により先頭位置を探索する第３探索処理を実行する。
【００２７】
ここで、図５（ｂ）を参照して、第１探索処理について説明する。まず、第１探索処理部２２ａは、部品有無検出手段を用いて、順方向で最後の列（以下、「最後列」と称する。）において、第１行の部品収容部７ａを起点として列方向に部品Ｄを探索する（矢印ｂ１）。最後列に部品Ｄが発見されると、第１探索処理部２２ａは、部品有無検出手段を用いて、その位置から行方向の逆方向に部品Ｄを探索する（矢印ｂ２）。次いで第１探索処理部２２ａは探索した行（図５（ｂ）では第３行）で最後に部品Ｄが有る部品収容部７ａを先頭位置に決定する。
【００２８】
すなわち、部品先頭位置探索部２２は、第１行における順方向で最後の部品収容部７ａを起点として行方向に直交する列方向に沿って部品Ｄを探索し（矢印ｂ１）、部品Ｄを発見するとその位置から順方向とは反対の逆方向に沿って部品Ｄを探索し（矢印ｂ２）、最後に部品Ｄが有る部品収容部７ａを先頭位置に決定する。これによって、第１の取出し順序で部品Ｄを取り出す場合に、トレイフィーダ５にセットされた一部の部品が使用済みのトレイ７から最初に部品Ｄを取り出す先頭位置を効率良く見つけることができる。
【００２９】
なお、第３行で部品Ｄを探索する方向は、順方向でも逆方向でもよい。すなわち部品先頭位置探索部２２の第１探索処理部２２ａは、最後列において第１行の部品収容部７ａを起点として列方向に沿って部品Ｄを探索し（矢印ｂ１）、部品Ｄを発見するとその部品Ｄがある行（第３行）で部品Ｄを探索し、発見した部品Ｄのうちで最前の部品Ｄが有る部品収容部７ａを先頭位置に決定するようにしてもよい。
【００３０】
次に図６（ｂ）を参照して、第２探索処理について説明する。まず、第２探索処理部２２ｂは、部品有無検出手段を用いて、最後列において第１行の部品収容部７ａを起点として列方向に部品Ｄを探索する（矢印ｄ１）。最後列に部品Ｄが発見されると、第２探索処理部２２ｂは、部品有無検出手段を用いて、その部品Ｄがある行（図６（ｂ）では第３行）を逆方向（矢印ｄ２）で、１つ前の行（図６（ｂ）では第２行）を順方向（矢印ｄ３）で部品Ｄを探索する。第２探索処理部２２ｂは、第２行と第３行で発見した部品Ｄのうちで最前の部品Ｄがある部品収容部７ａを先頭位置に決定する。
【００３１】
なお、第２行と第３行で部品Ｄを探索する方向は、順方向でも逆方向でも良い。すなわち、部品先頭位置探索部２２は、第１行における順方向で最後の部品収容部７ａを起点として行方向に直交する列方向に沿って部品Ｄを探索し（矢印ｄ１）、部品Ｄを発見するとその部品Ｄがある行（第３行）と１つ前の行（第２行）で部品Ｄを探索し（矢印ｄ２、ｄ３）、発見した部品Ｄのうちで最前の部品Ｄが有る部品収容部７ａを先頭位置に決定する。これによって、第２の取出し順序で部品Ｄを取り出す場合に、トレイフィーダ５にセットされた一部の部品が使用済みのトレイ７から最初に部品Ｄを取り出す先頭位置を効率良く見つけることができる。
【００３２】
次に図７（ａ）、図７（ｂ）を参照して、第２探索処理において行方向の探索（図６（ｂ）では第２行、第３行）が省略できる条件について説明する。図７（ａ）において、第２探索処理において、最後列の列方向の探索（矢印ｅ１）で奇数番目の行（図７（ａ）では第３行）で部品Ｄが発見され、その部品Ｄが発見された行（第３行）を順方向で探索（矢印ｅ２）して部品Ｄが無い部品収容部７ａが発見されると、１つ前の行（図７（ａ）では第２行）には部品Ｄが残っていないため、１つ前の行の部品Ｄの探索を省略することができる。
【００３３】
なお、第２行で部品Ｄを探索する方向は、順方向でも逆方向でも良い。すなわち、最後列において第１行の部品収容部７ａを起点として列方向に沿って部品Ｄを探索し（矢印ｅ１）、奇数番目の行（第３行）で部品Ｄを発見するとその行（第３行）を探索し、部品Ｄが無い部品収容部７ａを発見すると、発見した部品Ｄのうちで最前の部品Ｄが有る部品収容部７ａを前記先頭位置に決定する。
【００３４】
図７（ｂ）において、第２探索処理において、最後列の列方向の探索で偶数番目の行（図７（ｂ）では第２行）で部品Ｄが発見されると、その部品Ｄが最前の部品Ｄであるため、行方向（その行と１つ前の行）の部品Ｄの探索を省略することができる。すなわち、最後列において第１行の部品収容部７ａを起点として列方向に沿って部品Ｄを探索し（矢印ｆ１）、偶数番目の行（第２行）で部品Ｄを発見するとその部品Ｄが有る部品収容部７ａを先頭位置に決定する。
【００３５】
次に図８（ａ）、図８（ｂ）を参照して、第３探索処理について説明する。図８（ａ）では、説明のために、トレイ７に２８個ある部品収容部７ａに１から２８まで順に番号を付している。図８（ｂ）において、第３探索処理部２２ｃは、部品有無検出手段を用いて、１番目と２８番目の中間である１４番目の部品収容部７ａの部品Ｄの有無を検出する（ｇ１）。１４番目の部品収容部７ａには部品Ｄが無いため、次いで第３探索処理部２２ｃは、下位の１５番目と２８番目の中間である２１番目の部品収容部７ａの部品Ｄの有無を検出する（ｇ２）。
【００３６】
２１番目の部品収容部７ａには部品Ｄが有るため、次いで第３探索処理部２２ｃは、上位の１５番目と２０番目の中間である１８番目の部品収容部７ａの部品Ｄの有無を検出する（ｇ３）。以下同様に、第３探索処理部２２ｃは、２０番目（ｇ４）と１９番目（ｇ５）の部品収容部７ａの部品Ｄの有無を検出する。第３探索処理部２２ｃは、発見した部品Ｄがあるうちで最前の部品Ｄがある部品収容部７ａ（２０番目）を先頭位置に決定する。このように、部品先頭位置探索部２２の第３探索処理部２２ｃは、２分探索を用いて先頭位置を探索する。２分探索では、探索が必要な部品収容部７ａの数が少なく、また取出し順序に依存することなく先頭位置を探索することができる。
【００３７】
次に図９を参照して、部品実装装置１においてトレイ７から装着ヘッド１０により部品Ｄを取り出して基板３に装着する実装基板の製造方法について説明する。トレイフィーダ５の部品取り出し位置には、一部の部品が使用済みのトレイ７がセットされているとする。取出し順序情報２５に含まれる取出し順序が第１の取出し順序の場合（ＳＴ１においてＹｅｓ）、部品先頭位置探索部２２は第１探索処理によりトレイ７の先頭位置を探索する（ＳＴ２：第１の部品先頭位置探索工程）。取出し順序情報２５に含まれる取出し順序が第２の取出し順序の場合（ＳＴ１においてＮｏ）、部品先頭位置探索部２２は第２探索処理によりトレイ７の先頭位置を探索する（ＳＴ３：第２の部品先頭位置探索工程）。
【００３８】
第１の部品先頭位置探索工程（ＳＴ２）または第２の部品先頭位置探索工程（ＳＴ３）において先頭位置が決定されると、装着ヘッド作動制御部２１ａは、探索されたトレイ７の先頭位置から所定の取出し順序に従って部品Ｄを取り出して基板３に装着する（ＳＴ４：部品装着工程）。このように、第１の部品先頭位置探索工程（ＳＴ２）または第２の部品先頭位置探索工程（ＳＴ３）は、装着ヘッド１０によりトレイ７から所定の取出し順序で部品Ｄを取り出す際の先頭位置を探索する部品先頭位置探索工程である。
【００３９】
次に図１０のフローに沿って、図５（ｂ）を参照しながら第１の部品先頭位置探索工程（ＳＴ２）の詳細について説明する。まず、第１探索処理部２２ａは、第１行における順方向で最後の部品収容部７ａを起点として最後列において列方向に沿って部品Ｄを探索する（ＳＴ１１：第１の探索工程）（図５（ｂ）の矢印ｂ１）。次いで第１探索処理部２２ａは、最後列に部品Ｄが有るか無いかを判断する（ＳＴ１２：最終列判定工程）。第１の探索工程（ＳＴ１１）において部品Ｄが発見されると（ＳＴ１２においてＹｅｓ）、その部品Ｄがある行で部品Ｄを探索する（ＳＴ１３：第２の探索工程）（図５（ｂ）の矢印ｂ２）。
【００４０】
次いで第１探索処理部２２ａは、第２の探索工程（ＳＴ１３）において最後に部品Ｄが有ると判定された部品収容部７ａを先頭位置に決定する（ＳＴ１４：第１の先頭位置決定工程）。なお、第２の探索工程（ＳＴ１３）では、第１の探索工程（ＳＴ１１）において部品Ｄが発見された位置から逆方向に沿って部品Ｄの有無を探索することで、部品有無検出手段（高さセンサ１５）の移動を少なくして先頭位置を効率良く見つけることができる。第１の探索工程（ＳＴ１１）において部品Ｄが発見されない場合（ＳＴ１２におてＮｏ）、そのトレイ７には部品Ｄが無いと判断されて次のトレイ７と交換される。
【００４１】
次に図１１のフローに沿って、図６（ｂ）、図７（ａ）、図７（ｂ）を参照しながら第２の部品先頭位置探索工程（ＳＴ３）の詳細について説明する。以下、第２の部品先頭位置探索工程（ＳＴ３）と同一の工程には同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４２】
まず、第２探索処理部２２ｂは、第１の部品先頭位置探索工程（ＳＴ２）と同様に第１の探索工程（ＳＴ１１）によって最後列を列方向に沿って探索する（図６（ｂ）の矢印ｄ１、図７（ａ）の矢印ｅ１、図７（ｂ）の矢印ｆ１）。次いで第２探索処理部２２ｂは、第１の部品先頭位置探索工程（ＳＴ２）と同様に最終列判定工程（ＳＴ１２）によって最後列に部品Ｄが有るか無いかを判断する。第１の探索工程（ＳＴ１１）において部品Ｄが発見されると（ＳＴ１２においてＹｅｓ）、第２探索処理部２２ｂは、その行が奇数番目の行か偶数番目の行かを判断する（ＳＴ２１）。
【００４３】
図１１において、奇数番目の行で部品Ｄが発見された場合（ＳＴ２１においてＮｏ）、第２探索処理部２２ｂは、第１の部品先頭位置探索工程（ＳＴ２）と同様に第２の探索工程（ＳＴ１３）によってその行で部品Ｄを探索する（図６（ｂ）の矢印ｄ２、図７（ａ）の矢印ｅ２）。次いで第２探索処理部２２ｂは、第２の探索工程（ＳＴ１３）において、探索した行に部品Ｄが無い空の部品収容部７ａが有るか否かを判断する（ＳＴ２２）。
【００４４】
探索した行に空の部品収容部７ａが無い場合（ＳＴ２２においてＮｏ）、第２探索処理部２２ｂは、１つ上の行（直前行）で部品Ｄを探索する（ＳＴ２３：直前行探索工程）（図６（ｂ）の矢印ｄ３）。このように、（ＳＴ２１）から直前行探索工程（ＳＴ２３）は、第１の探索工程（ＳＴ１１）において部品が発見されると（ＳＴ１２においてＹｅｓ）、その部品Ｄが有る行と１つ前の行で部品Ｄを探索する第３の探索工程（ＳＴ２４）である。次いで第２探索処理部２２ｂは、第３の探索工程（ＳＴ２４）において発見された部品Ｄのうちで最前の部品Ｄが有る部品収容部７ａを先頭位置に決定する（ＳＴ２５：第２の先頭位置決定工程）。
【００４５】
図１１において、探索した行に空の部品収容部７ａが有る場合（ＳＴ２２においてＹｅｓ）、第２探索処理部２２ｂは、直前行探索工程（ＳＴ２３）をスキップする。すなわち、第３の探索工程（ＳＴ２４）において、その部品Ｄが有る行で部品Ｄが無い空の部品収容部７ａが発見されると（ＳＴ２２においてＹｅｓ）、１つ前の行での部品の探索（ＳＴ２３）は省略される。これによって、直前行の部品Ｄの探索を省略することができ、一部の部品が使用済みのトレイ７から最初に部品Ｄを取り出す先頭位置を効率良く見つけることができる。
【００４６】
このように、空の部品収容部７ａが発見された場合（ＳＴ２２においてＹｅｓ）に実行される第２の先頭位置決定工程（ＳＴ２５）は、第１の部品先頭位置探索工程（ＳＴ２）における第１先頭位置決定工程（ＳＴ１４）と同様に、第２の探索工程（ＳＴ１３）において最後に部品Ｄが有ると判定された部品収容部７ａを先頭位置に決定する。
【００４７】
図１１において、偶数番目の行で部品Ｄが発見された場合（ＳＴ２２においてＹｅｓ）、その部品Ｄが有る部品収容部７ａを先頭位置に決定する（ＳＴ２６：第３の先頭位置決定工程）。このように、第２の部品先頭位置探索工程（ＳＴ３）は、第１の部品探索工程（ＳＴ１１）と第３の先頭位置決定工程（ＳＴ２６）を含んでいる。これによって、行方向の部品Ｄの探索を省略することができ、一部の部品が使用済みのトレイ７から最初に部品Ｄを取り出す先頭位置を効率良く見つけることができる。
【００４８】
図１１において、第１の探索工程（ＳＴ１１）において部品Ｄが発見されない場合（ＳＴ１２においてＮｏ）、第２探索処理部２２ｂは、トレイ７の最終行が偶数行か奇数行かを判断する（ＳＴ２７）。最終行が偶数行の場合（ＳＴ２７においてＹｅｓ）、第２探索処理部２２ｂは、最終行で部品Ｄを探索し（ＳＴ２８）、部品Ｄが発見されると最前の部品Ｄがある部品収容部７ａを先頭位置に決定する（ＳＴ２９）。最終行が奇数行の場合（ＳＴ２７においてＹｅｓ）、または最終行は偶数行だが最終行に部品Ｄが発見されない場合、そのトレイ７には部品Ｄが無いと判断されて次のトレイ７と交換される。
【００４９】
図９において、本実施の形態の実装基板の製造方法では、第１の部品先頭位置探索工程（ＳＴ２）または第２の部品先頭位置探索工程（ＳＴ３）に代わり、部品先頭位置探索部２２は、部品先頭位置探索工程において第３探索処理部２２ｃによって２分探索を用いて先頭位置を探索してもよい。これによって、取出し順序が第１の取出し順序であっても第２の取出し順序であっても、先頭位置を決定することができる。
【００５０】
上記説明したように、本実施の形態の部品実装装置１は、升目状に配置された複数の部品収容部７ａに部品Ｄを収納したトレイ７と、トレイ７から部品Ｄを取り出して基板３に装着する装着ヘッド１０と、部品収容部７ａに部品Ｄが有るか無いかを検出する部品有無検出手段（高さセンサ１５）と、部品有無検出手段を用いて、装着ヘッド１０によりトレイ７から所定の取出し順序で部品Ｄを取り出す際の先頭位置を探索する部品先頭位置探索部２２と、探索されたトレイ７の先頭位置から所定の取出し順序に従って部品Ｄを取り出して基板３に装着するように装着ヘッド１０を作動させる装着ヘッド作動制御部２１ａと、を備える。これによって、一部の部品が使用済みのトレイ７から最初に部品Ｄを取り出す先頭位置を効率良く見つけることができる。
【００５１】
なお、部品有無検出手段は、高さセンサ１５を含む構成に限定されることはない。例えば、部品有無検出手段は、基板認識カメラ１３で部品収容部７ａを撮像し、撮像結果を認識して部品Ｄの有無を検出するものであってもよい。また、部品有無検出手段は、吸着ノズル１１ａを部品収容部７ａに向けて下降させ、吸着ノズル１１ａが部品Ｄに当接する圧力を圧力センサ１１ｃで検出することにより、部品Ｄの有無を検出するものであってもよい。
【００５２】
すなわち、部品有無検出手段は圧力センサ１１ｃを含んで構成してもよい。なお、圧力センサ１１ｃを含んで構成される部品有無検出手段は、部品Ｄに吸着ノズル１１ａを接触させて部品Ｄの有無を検出する接触センサである。このように、部品装着作業のために備えられている基板認識カメラ１３や圧力センサ１１ｃを用いることで、低コストに部品検出手段を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の部品実装装置および実装基板の製造方法は、一部の部品が使用済みのトレイから最初に部品を取り出す先頭位置を効率良く見つけることができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１  部品実装装置
３  基板
７  トレイ
７ａ  部品収容部
１０  装着ヘッド
１１ｃ  圧力センサ（部品有無検出手段）
１３  基板認識カメラ（非接触センサ、部品有無検出手段）
１５  高さセンサ（非接触センサ、部品有無検出手段）
Ｄ  部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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