(57)【要約】  ばら積み状態の部品を自動組立装置の部品受取部に供給する部品供給システムの実用性を向上させる。部品支持部材１５０を部品供給器８２に対して前進させる際、部品供給器８２を振動させ、部品供給器８２から部品支持面１９８上へ部品を排出させ、散在した状態で支持させる。撮像装置９０が横方向に移動し、部品支持面１９８上において複数の部品を一挙に撮像し、保持に適した状態のリード付の部品４８０を部品保持ヘッド３００の吸着ノズルに保持させる。吸着ノズルを回転，旋回させ、部品キャリヤ４５０，４５２のうち部品受取位置に位置するものの部品受部材４６０に部品４８０をリードが下向きとなる姿勢で入れさせる。部品４８０を受容した部品キャリヤは部品引渡し位置へ移動させられ、電子回路組立装置の装着ヘッドに部品４８０を引き渡す。部品支持面１９８上に残った部品４８０は部品戻し装置８８により部品供給器８２に戻される。
2015097904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ばら積み状態の部品を所定の姿勢で自動組立装置の部品受取部に供給する部品供給システムであって、
複数の部品を任意の姿勢でばら積み状態に収容し、その収容した部品を供給する部品供給器と、
その部品供給器内の部品を複数、部品支持部材の平らな部品支持面上に散在する状態とする部品散在状態実現装置と、
前記部品支持面上の部品を部品保持具により１個ずつ取り上げ、前記部品受取部に引き渡す部品引渡し装置と、
前記部品支持面上に散在する複数の部品を撮像する撮像装置と、
当該部品供給システムを制御する制御装置と
を含み、その制御装置が、
前記部品支持面を静止状態に保った状態で前記撮像装置による撮像と前記部品保持具による部品の保持とを行わせ、その際、前記撮像装置による撮像の結果に基づいて、前記部品支持面上に散在する複数の部品のうち前記部品保持具による保持に適した状態の部品を保持対象部品としてその部品保持具に保持させる撮像・保持制御部を含む部品供給システム。
【請求項２】
前記撮像装置が前記部品支持面の上方にその部品支持面に対向する姿勢で配設され、前記部品引渡し装置が、前記部品保持具を、前記部品支持面上の部品を保持可能な機能位置とその機能位置から退避した退避位置とに、前記撮像装置と前記部品支持面との間の高さにおいて移動させる保持具移動装置を含む請求項１に記載の部品供給システム。
【請求項３】
前記部品供給器および前記部品支持面をそれぞれ複数含み、それら複数の部品供給器および部品支持面がそれぞれ、前記部品供給器と前記部品受取部との離間方向である前後方向に直角な横方向に並んで配設され、かつ、前記撮像装置を前記横方向に移動させて前記複数の部品支持面の各々に選択的に対向させる撮像装置移動装置を含む請求項１または２に記載の部品供給システム。
【請求項４】
前記撮像装置移動装置は前記撮像装置を前記前後方向には移動させず、前記撮像装置は前記複数の部品支持面の各々に対向する複数の撮像位置の各々において前記部品支持面上の複数の部品を撮像する請求項３に記載の部品供給システム。
【請求項５】
前記部品散在状態実現装置が、
前記部品支持面を備えた前記部品支持部材と、
その部品支持部材と前記部品供給器とを前記部品支持面に平行な方向に相対移動させることにより、前記部品支持面の相異なる部分を順次前記部品供給器の部品排出部に対応させる相対移動装置と、
その相対移動装置による部品支持部材と部品供給器との相対移動中に部品供給器を振動させ、前記部品排出部から前記部品支持面上に部品を排出させる供給器振動装置と
を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の部品供給システム。
【請求項６】
前記部品引渡し装置が、
前記部品保持具を前記部品支持面に直角な回転軸線まわりに任意の角度回転させ得る保持具回転装置と、
前記部品保持具を前記回転軸線に直角な旋回軸線まわりに旋回させ得る保持具旋回装置と
を含み、前記部品支持面上から部品保持具が取り上げた部品を、前記回転軸線まわりに回転させるとともに、前記旋回軸線まわりに旋回させた姿勢とするものである請求項１ないし５のいずれかに記載の部品供給システム。
【請求項７】
前記部品供給器に収容される部品が、一面から突出し、組付対象部材の凹部に挿入されるべき突部を備えた部品であり、前記撮像・保持制御部が、前記部品支持面上において前記突部が部品支持面に平行な方向に延びる姿勢で他の部品から孤立している部品を前記保持対象部品に決定する請求項１ないし６のいずれかに記載の部品供給システム。
【請求項８】
前記部品引渡し装置が、
前記部品保持具を、前記部品支持面に平行で互いに直交する第１方向および第２方向と、前記部品支持面に直角な第３方向とに移動させる保持具移動装置と、
前記部品支持面にほぼ平行に、前記保持具移動装置に近い部品受取位置と前記部品受取部に近い部品引渡し位置との間で移動する部品キャリヤと
を含み、その部品キャリヤが前記部品受取位置に位置する状態で前記保持具移動装置が前記部品保持具に部品を前記部品キャリヤに受け取らせ、その部品キャリヤがその受け取った部品を前記部品引渡し位置へ搬送する請求項１ないし７のいずれかに記載の部品供給システム。
【請求項９】
前記部品キャリヤを複数備え、それら複数のキャリヤが互いに独立に前記部品受取位置と前記部品引渡し位置とへ移動可能である請求項８に記載の部品供給システム。
【請求項１０】
前記部品キャリヤの部品受部が、一面から突出し、組付対象部材の凹部に挿入されるべき突部を備えた部品を、突部を下向きにして受容する部品受容凹部を備える請求項８または９に記載の部品供給システム。
【請求項１１】
前記部品支持面に支持された部品のうち、前記撮像・保持制御部により前記保持対象部品に決定されることなく部品支持面上に残された部品を、前記部品供給器へ戻す部品戻し装置を含む請求項１ないし１０のいずれかに記載の部品供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品の組立を行う自動組立装置に対して部品を供給する部品供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、回路基材に電子回路部品を組み付けて電子回路を組み立てる電子回路組立装置に、組み付けられるべき電子回路部品を供給する電子回路部品供給装置のように、自動組立装置の部品受取部に対して複数の部品を順次供給する部品供給装置は広く使用されており、その一例として、下記特許文献１に記載の部品供給装置が知られている。この部品供給装置は、(a)複数の部品を任意の姿勢でばら積み状態に収容し、供給する部品供給器と、(b)その部品供給器内の部品を複数、平らな部品支持面上に散在する状態とする部品散在状態実現装置と、(c)部品支持面上の複数の部品を撮像する撮像装置と、(d)部品戻し装置とを備え、撮像装置の撮像結果に基づいて、保持に適した姿勢の部品をロボットの部品保持具に保持させ、保持に適さない姿勢の部品は部品戻し装置に部品供給器へ戻させるように構成されている。また、下記特許文献２にも類似の部品供給装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０２５６９号公報
【特許文献２】特開平７−０６８４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、ばら積み状態の部品を自動組立装置の部品受取部に供給する部品供給システムの実用性の向上を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によって、ばら積み状態の部品を所定の姿勢で自動組立装置の部品受取部に供給する部品供給システムであって、(A)複数の部品を任意の姿勢でばら積み状態に収容し、その収容した部品を供給する部品供給器と、(B)その部品供給器内の部品を複数、部品支持部材の平らな部品支持面上に散在する状態とする部品散在状態実現装置と、(C)前記部品支持面上の部品を部品保持具により１個ずつ取り上げ、前記部品受取部に引き渡す部品引渡し装置と、(D)前記部品支持面上に散在する複数の部品を撮像する撮像装置と、(E)当該部品供給システムを制御する制御装置とを含み、その制御装置が、前記部品支持面を静止状態に保った状態で前記撮像装置による撮像と前記部品保持具による部品の保持とを行わせ、その際、前記撮像装置による撮像の結果に基づいて、前記部品支持面上に散在する複数の部品のうち前記部品保持具による保持に適した状態の部品を保持対象部品としてその部品保持具に保持させる撮像・保持制御部を含む部品供給システムが得られる。
撮像装置は、複数の部品が散在する部品支持面を一挙に撮像可能なものであることが望ましいが、不可欠ではない。１つの部品支持面を複数回に分けて撮像してもよいのである。この場合、各回の撮像において部品が１個撮像されてもよく、複数個撮像されてもよい。
ばら積み状態の部品には、例えば、電子回路部品，太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品がある。電子回路部品には、例えば、リードを有するリード付電子回路部品やリードを有さない電子回路部品がある。リード付電子回路部品には、例えば、リードが回路基材のリード挿入穴に挿入される部品や、リードが回路基材の部品装着面上に設けられた電極上に載置される部品がある。
【発明の効果】
【０００６】
部品供給システムが部品引渡し装置を含まない場合、自動組立装置を、部品供給システムにより供給される部品を受け取ることができる構成とすることが必要な場合がある。それに対し、本発明に係る部品供給システムは部品引渡し装置を含むため、その部品引渡し装置を自動組立装置の構成に応じて部品を引渡し可能な構成の装置とすることにより、自動組立装置の構成を変えることなく、あるいは構成の変更を少なく抑えつつ自動組立装置に部品を供給することができる。
また、部品支持面上の部品の撮像と部品の取上げとが部品支持面を静止状態に保った状態で行われ、撮像後、部品支持面を動かすことなく部品の取上げが行われる。そのため、撮像後に部品支持面を、部品保持具による保持が可能な位置へ移動させる場合のように、撮像後に部品が動く恐れがなく、撮像の結果に基づいて部品保持具に部品を確実に保持させることができる。さらに、撮像領域と部品取上げ領域とを別に設定する場合に比較して部品供給システムをコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施例である部品供給システムを備えた電子回路組立装置を示す斜視図である。
【図２】上記電子回路組立装置の部品装着装置を示す斜視図である。
【図３】上記部品供給システムを示す斜視図である。
【図４】上記部品供給システムの部品供給ユニットを示す斜視図である。
【図５】上記部品供給ユニットの部品供給器を示す側面断面図である。
【図６】上記部品供給ユニットにおいて部品支持部材が後退端位置に位置する状態を示す斜視図である。
【図７】上記部品供給ユニットの部品散在状態実現装置の供給器振動装置を示す斜視図である。
【図８】上記供給器振動装置および上記部品供給ユニットの部品戻し装置を示す斜視図である。
【図９】上記供給器振動装置の作動を説明する側面図である。
【図１０】上記部品戻し装置による部品供給器への部品の戻しを説明する図である。
【図１１】上記部品戻し装置の部品回収容器が部品供給器へ部品を戻す状態を示す斜視図である。
【図１２】上記部品引渡し装置の部品保持ヘッドおよび部品保持ヘッド移動装置を示す斜視図である。
【図１３】上記部品保持ヘッドを示す斜視図である。
【図１４】上記部品引渡し装置のシャトル装置の部品キャリヤを示す斜視図である。
【図１５】上記部品キャリヤの部品受部材を示す正面断面図である。
【図１６】上記部品供給システムにより供給される部品の一例を示す斜視図である。
【図１７】上記電子回路組立装置の制御装置を概念的に示すブロック図である。
【図１８】上記部品の部品保持ヘッドの吸着ノズルによる保持が可能な状態と保持が不可能な状態とをそれぞれ示す平面図である。
【図１９】５組の部品供給ユニットの１つにおける部品戻し時の部品戻し装置と別の部品供給ユニットの部品引渡し装置の部品保持ヘッドとの関係を示す側面図である。
【図２０】上記部品供給システムがシャトル装置を残して組立装置本体から取り外された状態を示す斜視図である。
【図２１】上記部品供給ユニットに替えて部品トレイを設けた状態を示す斜視図である。
【図２２】２つの部品供給ユニットに替えて部品トレイを設けた状態および部品梱包部材による部品の供給を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態としての実施例を、図を参照しつつ説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、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形態で実施することができる。
【０００９】
図１には、自動組立装置の一種である電子回路組立装置が図示されている。この電子回路組立装置は、組立装置本体１０，組立対象部材たる回路基材としての回路基板１２（以後、基板１２と略称する）を搬送し保持する基板搬送保持装置１４，部品供給システム１６，１８，部品装着装置２０，撮像装置２２，２４および統括制御装置２６（図１７参照）を含む。回路基材には、プリント配線板，プリント回路板，三次元形状を有する基材等が含まれる。回路基板は、プリント配線板およびプリント回路板の総称とする。この電子回路組立装置は、本発明に関する部分を除いて特開２０１１−２５３８６９号公報に記載の自動組立装置と同様に構成されており、同様の部分は簡単に説明する。
【００１０】
基板搬送保持装置１４は、組立装置本体１０の前後方向の中央に設けられている。基板搬送保持装置１４は、本実施形態においてはコンベヤ３０およびクランプ装置３２を備え、基板１２を水平な姿勢で水平な方向に搬送する。本実施形態においては、基板１２の搬送方向（以後、基板搬送方向と略記する）をＸ軸方向、基板搬送保持装置１４により搬送される基板１２の被装着面に平行な一平面であって、水平な一平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直交する方向であって、鉛直方向ないし上下方向をＺ軸方向とする。電子回路組立装置の幅方向ないし横方向はＸ軸方向に平行であり、前後方向はＹ軸方向に平行である。
【００１１】
部品供給システム１６は、基板搬送保持装置１４の前側に設けられている。部品供給システム１６は、部品トレイ４０によって電子回路部品（以後、部品と略称する）を供給するトレイ型部品供給装置４２および部品フィーダたるテープフィーダ４４（図１７参照）によって部品を供給するフィーダ型部品供給装置を含む。部品トレイ４０はトレイ収容装置４６に収容され、トレイ収容装置４６の外に移動させられて部品装着装置２０に部品を供給する。部品供給システム１８は、後に詳細に説明する。
【００１２】
部品装着装置２０は、本実施形態においては作業ヘッド５０，５２および作業ヘッド移動装置５４を含み、部品受取部を構成している。作業ヘッド移動装置５４は、Ｘ軸方向移動装置６０（図２参照），Ｙ軸方向移動装置６２およびＺ軸方向移動装置６４，６６を備えている。作業ヘッド５０，５２は、Ｘ軸方向移動装置６０およびＹ軸方向移動装置６２により水平面内の任意の位置へ一体的に移動させられ、Ｚ軸方向移動装置６４，６６によりそれぞれ、個々に独立してＺ軸方向に移動させられる。作業ヘッド移動装置５４は、作業ヘッド５０，５２を、部品トレイ４０およびテープフィーダ４４の部品供給部から基板搬送保持装置１４の後側に至る領域を移動させ得るように構成されている。本実施形態において作業ヘッド５０は、負圧によって部品を吸着して保持する吸着ノズル７０（図２参照）を備え、部品を基板１２に装着する装着ヘッドとされ、作業ヘッド５２は、例えば、ディスペンサノズル（図示省略）を備え、接着剤を塗布する接着剤塗布ヘッドとされている。以後、作業ヘッド５０を装着ヘッド５０と称し、作業ヘッド５２を接着剤塗布ヘッド５２と称する。撮像装置２２は装着ヘッド５０と共にＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させられる。撮像装置２４は、組立装置本体１０の基板搬送保持装置１４と、部品を供給する部品トレイ４０との間の部分に位置を固定して設けられている。
【００１３】
部品供給システム１８を説明する。
図１に示すように、部品供給システム１８は基板搬送保持装置１４の後側において、組立装置本体１０の後部に着脱可能に設けられる。部品供給システム１８は、基板搬送保持装置１４側が前、基板搬送保持装置１４側とは反対側が後である。図３に示すように、部品供給システム１８は、システム本体８０，部品供給器８２，部品散在状態実現装置８４，部品引渡し装置８６，部品戻し装置８８および撮像装置９０を含む。部品供給器８２，部品散在状態実現装置８４および部品戻し装置８８は共通のフレーム９４に組み付けられ、組を成す。以後、この組を部品供給ユニット９６と称する。部品供給ユニット９６は、少なくとも１つ、本実施形態においては複数、図示の状態では５つ設けられ、システム本体８０に、部品供給器８２と部品装着装置２０との離間方向である前後方向に直角な横方向に一列に並んで設けられている。
【００１４】
図４に示すように、部品供給器８２は部品収容部１００および部品供給部１０２を含む。部品収容部１００は部品供給器８２の上方に設けられ、上向きに開口させられた容器状を成し、その底面は一対の傾斜面１０４，１０６により構成されている。図５に示すように傾斜面１０４，１０６は下方ほど互いに接近する向きに傾斜させられ、それらの下端部の間に上下方向に貫通し、横方向に延びる開口１０８が設けられている。傾斜面１０４，１０６のうち、部品供給器８２の前部側に設けられた傾斜面１０４の方が傾斜面１０６より傾斜が緩やかとされ、開口１０８は部品収容部１００の後部に位置する。部品供給部１０２は、部品収容部１００の下方に設けられた部品供給面１１０を備えている。部品供給面１１０は、前方ほど下方へ向かう向きに傾斜させられた傾斜面とされ、その先端部たる前端部が部品排出部１１２を構成している。部品供給面１１０の傾斜は、傾斜面１０４より緩やかとされている。また、部品供給面１１０の前端には、部品供給面１１０から下方へ延び出せられた板状の掻落とし部材１１４が設けられている。開口１０８の前後方向の寸法は収容される部品よりやや大きくされている。
【００１５】
図４に示すように、部品供給器８２は、部品収容部１００の後部上端に設けられた一対のフック１２０（図４には一方のフック１２０が図示されている）が、フレーム９４の後部上端に設けられた支持軸１２２に上方から掛けられ、横方向に平行な水平軸線まわりに回動可能かつ着脱可能に支持されている。部品供給器８２はまた、図６に示すように、前後方向に平行な一対の外面の各前部の下部にそれぞれ、板状の被支持部１２４が水平に突出して設けられ、フレーム９４に設けられた水平な板状の支持部１２６上に載せられ、下方から支持されている。そのため、部品供給器８２はフレーム９４に対して上下に移動可能である。部品供給器８２がフレーム９４により支持された状態では、傾斜面１０４と部品供給面１１０とがそれぞれ水平面に対して予め設定された角度、本実施形態においては１５度前後と１０度前後傾斜した状態となり、掻落とし部材１１４は鉛直面内に位置させられる。部品供給器８２には、上記傾斜面１０４、１０６，部品供給面１１０の少なくとも１つの傾斜角度と前記開口１０８の寸法との少なくとも一方を異にする複数種類のものがあり、部品供給器８２を交換するのみで部品供給ユニット９６が供給する部品の種類を変えることができる。
【００１６】
図４に示すように、部品散在状態実現装置８４は、部品支持部材１５０と、その部品支持部材１５０と部品供給器８２とを相対移動させる相対移動装置たる部品支持部材移動装置１５２と、供給器振動装置１５４とを含む。部品支持部材１５０は、長手形状の板状を成す部品支持部１５６と、一対の脚部１５８とを含む。脚部１５８は板状を成し、部品支持部１５６の一平面状の上面１６０より上下両側に突出させられている。部品支持部材移動装置１５２は、スライド１６４およびスライド駆動装置１６６（図１７参照）を含む。スライド１６４は以下に記載の別のスライドと同様に可動部材の一種である。スライド駆動装置１６６は、本実施形態においてはロッドレスシリンダにより構成されている。
【００１７】
部品支持部材１５０は一対の脚部１５８においてスライド１６４に固定され、スライド１６４がスライド駆動装置１６６により一対のガイドレール１６８に案内されて前後方向に移動させられることにより、前記掻落とし部材１１４の下端より僅かに下の位置を移動させられる。部品支持部材１５０は部品供給器８２に対して、上面１６０に平行な方向であって水平方向に移動させられ、図４に示すように上面１６０全体が部品供給器８２の前方に位置する部品供給位置と、図６に示すように、その前部が部品供給器８２の下に位置し、上面１６０の前端が部品供給器８２の前端に位置する退避位置とに移動させられる。
【００１８】
図７に示すように、本実施形態の供給器振動装置１５４はカム部材１８０，カムフォロワ１８２および回動限度規定部材たるストッパ１８４を含む。カム部材１８０は板状を成し、一対の脚部１５８の一方の外面に前後方向に平行に固定されている。カム部材１８０には多数の歯１９０が前後方向に平行な方向に等間隔に設けられている。多数の歯１９０はそれぞれ、後方ほど上方へ向かう向きに傾斜させられた傾斜面１９２と傾斜面１９２の上端から鉛直方向に下方へ延び出させられた鉛直面１９４とにより画定され、それら傾斜面１９２および鉛直面１９４により、多数の凹凸が前後方向に平行な一直線に沿って並んだカム面１９６が構成されている。本実施形態においては、図４に示すようにカム部材１８０は部品支持部材１５０の前後方向の一部に設けられ、上面１６０のうち、前後方向においてカム部材１８０に対応する部分が部品支持面１９８として機能する。
【００１９】
図８に示すように、カムフォロワ１８２は、部品供給器８２の外面にブラケット２００により横方向に平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられたレバー２０２と、レバー２０２の自由端部に、横方向に平行な軸線まわりに回転可能に取り付けられたローラ２０４とを含む。レバー２０２は、付勢手段の一種であるばね部材たる捩じりコイルばね２０６（図９参照）により、ローラ２０４が前方へ向かう向きに付勢されている。前記ストッパ１８４はブラケット２００に設けられ、突状を成し、捩じりコイルばね２０６の付勢によるレバー２０２の回動限度を規定する。回動限度が規定された状態では、図７に示すようにカムフォロワ１８２は部品供給器８２から鉛直方向において下方へ突出した姿勢となる。
【００２０】
部品戻し装置８８を説明する。
図１１に示すように、本実施形態の部品戻し装置８８は，前記掻落とし部材１１４，部品回収容器２２０，相対的昇降装置たる部品回収容器昇降装置２２２および運動変換機構２２４を含む。部品回収容器昇降装置２２２は、可動部材たる昇降部材２２６と、昇降部材駆動装置たるエアシリンダ２２８とを含む。エアシリンダ２２８は、前記一対のガイドレール１６８の間の位置に上向きに配設され、ピストンロッド２３０の伸縮により昇降部材２２６が部品供給器８２に対して昇降させられる。エアシリンダ２２８は、前記スライド１６４の前端部に固定され、昇降部材２２６は部品支持部材１５０と共に前後方向に移動させられる。
【００２１】
部品回収容器２２０は、昇降部材２２６に軸２３２により横方向に平行であって水平な回動軸線まわりに回動可能に取り付けられ、部品支持部材１５０の前端部に昇降可能に設けられている。部品回収容器２２０は昇降部材２２６の昇降により、図１０(a)に示すように部品支持部材１５０の上面１６０より下方に位置する下降端位置と、図１１に示すように部品供給器８２より上に位置する上昇端位置とに昇降させられる。
【００２２】
また、部品回収容器２２０は、昇降部材２２６上において、その底面が水平な姿勢となって上方に開口する部品受け位置と、鉛直な姿勢となって部品を部品供給器８２へ排出する部品排出位置とに回動させられる。部品回収容器２２０は付勢手段たる捩じりコイルばね（図示省略）により部品受け位置側に回動する向きに付勢されている。この付勢による部品回収容器２２０の回動限度は一対のストッパ２３４により規定され、部品回収容器２２０は常には部品受け位置に位置させられる。また、部品回収容器２２０の後壁２３６は、部品排出位置において後方ほど下方に向かう姿勢となる向きに傾斜させられている。
【００２３】
図８，１１に示すように、運動変換機構２２４は、部品回収容器２２０に設けられて被係合部を構成する一対のローラ２４０と、フレーム９４に設けられて係合部を構成する一対の係合面２４２とを含む。図８，１１には、一方のローラ２４０および係合面２４２が図示されている。ローラ２４０は、部品受け位置に位置する部品回収容器２２０から後方へ突出して固定された支持部材２４４の突出端部に横方向に平行な軸線まわりに回転可能に取り付けられている。係合面２４２は、フレーム９４の部品収容部１００の上端部に対応する部分に設けられ、下向きの水平面とされている。
【００２４】
部品支持部材１５０の前端である先端には、部品回収容器２２０との間にシャッタ２５０が昇降可能に配設されている。シャッタ２５０の昇降は、図１０(c)に示すように、一対の長穴２５２に、スライド１６４の先端に設けられた突部２５４が相対移動可能に嵌合されることにより案内される。シャッタ２５０はまた、スライド１６４に立設された一対のロッド２５３に嵌合された付勢手段としての圧縮コイルばね２５５により上方へ付勢されている。その付勢によるシャッタ２５０の上昇限度は、長穴２５２の下端部が突部２５４に当接することにより規定され、その状態ではシャッタ２５０は部品供給ユニット９６の部品供給面１１０より上方へ突出し、部品供給面１１０からの部品の落下を防止する遮蔽位置に位置させられる。部品回収容器２２０が下降端位置に位置する状態では、図１０(a)に示すように昇降部材２２６の後端部に設けられた突状の係合部２５６がシャッタ２５０の下端部に設けられた突状の被係合部２５８に上から当接し、シャッタ２５０を圧縮コイルばね２５５の付勢力に抗して下降させ、部品支持部材１５０の上面１６０より下に位置する非遮蔽位置に位置させる。
【００２５】
図３に基づいて撮像装置９０を説明する。
撮像装置９０は、例えば、撮像器たるＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラを備え、前後方向においては部品支持部材１５０の上面１６０の一部を撮像し、横方向においては上面１６０の全体を撮像可能な視野を有するものとされている。撮像装置移動装置２７０は、本実施形態においてはスライド２７２およびスライド駆動装置２７４（図１７参照）を含む。スライド駆動装置２７４は、駆動源たる電動モータ２７６と送りねじ機構２７８とを含む。送りねじ機構２７８はナット２８０および送りねじ２８２を含み、送りねじ２８２が電動モータ２７６によって回転させられることにより、スライド２７２がガイドレール２８４に案内されつつ、横方向の任意の位置へ移動させられる。撮像装置９０はスライド２７２上に設けられ、前後方向には移動させられず、横方向のみに移動させられる。電動モータ２７６としては、回転角度の精度の良い制御が可能な電動回転モータの一種であるサーボモータが望ましく、送りねじ機構としてはボールねじ機構が望ましい。電動モータとして、ステッピングモータ，リニアモータの採用も可能である。以下に記載の別の電動モータおよび送りねじ機構についても同様である。
【００２６】
本実施形態において部品支持面１９８は、前後方向においては撮像装置９０の視野よりやや小さくされ、横方向は上面１６０全体の大きさとされている。前記カム部材１８０の長さは、部品支持面１９８の前後方向の大きさに合わせて設定されている。撮像装置９０は、部品供給位置に位置する部品支持部材１５０の部品支持面１９８の上方に下向きに配設され、部品支持面１９８に対向する姿勢で配設されている。撮像装置９０は撮像装置移動装置２７０により移動させられ、５組の部品供給ユニット９６の各部品支持面１９８の各々に選択的に対向させられ、５つの撮像位置の各々において各部品支持面１９８上の複数の部品を撮像する。なお、部品支持面は撮像装置の視野より大きくしてもよい。部品支持面上にあって、全部が視野からはみ出して撮像されない部品は勿論、一部のみが視野内に位置し、全体の像が得られない部品は保持に適した部品とされず、部品支持面上から取り上げられないからである。あるいは、撮像装置移動装置を、撮像装置を前後方向にも移動させる装置とし、部品支持面全体を撮像させるようにしてもよい。
【００２７】
図１２に基づいて部品引渡し装置８６を説明する。
本実施形態の部品引渡し装置８６は、部品保持ヘッド３００と、部品保持ヘッド移動装置３０２と、１つ以上、例えば複数、本実施形態においては２つのシャトル装置３０４，３０６（図３参照）とを含む。部品保持ヘッド移動装置３０２はＸ軸方向移動装置３２０，Ｙ軸方向移動装置３２２およびＺ軸方向移動装置３２４を含み、部品保持ヘッド３００をＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸の各方向に移動させる。Ｘ軸方向およびＹ軸方向が部品支持面１９８に平行で互いに直交する第１方向および第２方向、Ｚ軸方向が部品支持面１９８に直角な第３方向である。Ｙ軸方向移動装置３２２はシステム本体８０に設けられ、Ｙ軸スライド３２６とＹ軸スライド駆動装置３２８とを含む。Ｙ軸スライド駆動装置３２８は、電動モータ３３０と、送りねじ３３２およびナット３３４を含む送りねじ機構３３６とを備え、Ｙ軸スライド３２６を一対のガイドレール３３８に案内させつつ、Ｙ軸方向の任意の位置へ移動させる。
【００２８】
Ｘ軸方向移動装置３２０はＹ軸スライド３２６上に設けられ、Ｘ軸スライド３４０およびＸ軸スライド駆動装置３４２を含む。Ｚ軸方向移動装置３２４はＸ軸スライド３４０上に設けられ、Ｚ軸スライド３４４およびＺ軸スライド駆動装置３４６を含む。Ｘ軸スライド駆動装置３４２はおよびＺ軸スライド駆動装置３４６はＹ軸スライド駆動装置３２８と同様に構成されており、同じ作用を成す構成要素には同じ符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。
【００２９】
部品保持ヘッド３００はＺ軸スライド３４４上に設けられている。部品保持ヘッド移動装置３０２は、部品保持ヘッド３００をＺ軸方向移動装置３２４と共に、撮像装置９０と、部品支持上面１９８との間の高さを移動させるように設けられている。この高さ方向の領域内において部品保持ヘッド３００は水平方向および鉛直方向の任意の位置へ移動させられる。したがって、撮像装置９０および部品保持ヘッド３００は、同じ部品供給ユニット９６の部品支持面１９８上に同時に位置することができ、部品保持ヘッド３００は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方への移動であって、水平方向の移動により、部品支持面１９８の上方に位置し、部品支持面１９８上の部品を保持可能な機能位置と、機能位置から退避した退避位置とに移動させられる。部品保持ヘッド３００は、図１３に示すように、Ｚ軸スライド３４０と一体的に設けられたヘッド本体３６０，部品保持具たる吸着ノズル３６２，保持具回転装置たるノズル回転装置３６４および保持具旋回装置たるノズル旋回装置３６６を含む。なお、部品保持具には、吸着ノズルの他、例えば、複数の把持部材を備え、それら把持部材が互いに相対移動させられて部品を把持，解放する部品把持具が採用可能である。
【００３０】
ノズル旋回装置３６６は、リンク機構３７０およびリンク機構駆動装置３７２を含む。リンク機構駆動装置３７２は、駆動部材たる昇降部材３７４と昇降部材駆動装置３７６とを含む。昇降部材駆動装置３７６は、電動モータ３７８と、送りねじ３８０およびナット３８２を含む送りねじ機構３８４とを備え、電動モータ３７８の回転がタイミングプーリ３８６，３８８およびタイミングベルト３９０によって送りねじ３８０に伝達され、昇降部材３７４が昇降させられる。昇降部材３７４には、スプライン軸３９２が下方へ鉛直に延び出す向きに取り付けられている。スプライン軸３９２の下端部にはレバー３９４の一端部が軸３９５により水平軸線まわりに回動可能に取り付けられ、レバー３９４に設けられた部品保持具保持部材たるノズル保持部材３９６により吸着ノズル３６２が着脱可能に保持されている。
【００３１】
レバー３９４には、アーム４００がレバー３９４の回動軸線と直角に立体交差する向きに突設されるとともに、その突出端部には、一対のローラ４０２がレバー３９４の回動軸線と平行な軸線まわりに回転可能に取り付けられてカムフォロワを構成している。一対のローラ４０２はそれぞれ、ヘッド本体３６０に上下方向に移動不能に設けられたカム部材４０４の一対の水平な長穴４０６に嵌合されている。図１３(a)に示すように、昇降部材３７４が上昇端位置に位置する状態では、吸着ノズル３６２はその軸線がスプライン軸３９２と同心となる非旋回位置に位置する。昇降部材３７４が下降させられるとき、ローラ４０２の下降がカム部材４０４によって阻止されることによりレバー３９４が回動させられ、吸着ノズル３６２が水平な旋回軸線まわりに旋回させられる。昇降部材３７４が下降端位置へ下降させられた状態では、吸着ノズル３６２は９０度旋回させられ、その軸線が水平となる。非旋回位置および９０度旋回位置は、電動モータ３７８の制御による昇降部材３７４の位置制御により決められる。吸着ノズル３６２は非旋回位置と９０度旋回位置との間の任意の旋回位置にも保持され得る。
【００３２】
ノズル回転装置３６４は、ヘッド本体３６０に図示を省略する取付部材を介して取り付けられた電動モータ４１０および回転伝達装置４１２を含む。回転伝達装置４１２は、電動モータ４１０の出力軸に取り付けられた歯車４１４と、スプライン軸３９２に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合されたスプライン部材４１６に固定の歯車４１８とを含み、スプライン軸３９２を鉛直軸線まわりに正逆両方向に任意の角度回転させる。スプライン軸３９２には上下方向のいずれの位置にあっても回転が伝達され、吸着ノズル３６２は、水平な部品支持面１９８と直角な軸線である鉛直軸線まわりに任意の角度回転させられ得る。前記カム部材４０４はスプライン部材４１６に固定されており、スプライン軸３９２および吸着ノズル３６２と共に回転させられ、いずれの回転位置に位置する状態でも吸着ノズル３６２を旋回させることができる。
【００３３】
吸着ノズル３６２には、その吸着管の吸着面の寸法，形状を異にする複数種類のものがあり、供給する部品の種類に応じた種類の吸着ノズル３６２が使用される。そのため、システム本体８０には、図３に示すように、吸着ノズル３６２が複数種類、収容されるノズル収容装置４３０が設けられている。部品保持ヘッド３００は必要に応じてノズル収容装置４３０へ移動させられ、５組の部品供給ユニット９６により供給される部品の種類に応じて吸着ノズル３６２を自動的に交換する。
【００３４】
図３に示すように前記シャトル装置３０４，３０６はそれぞれ、部品キャリヤ４５０，４５２および部品キャリヤ移動装置４５４，４５６を含み、システム本体８０の部品供給ユニット９６より前側に横方向に並んで設けられている。本実施形態において部品キャリヤ４５０，４５２にはそれぞれ、部品受部材４６０が着脱可能に保持されて部品受部を構成している。図１４に示すように、部品受部材４６０は部品キャリヤ４５０，４５２の凹部４６２に嵌合され、突部４６４，４６６により前後方向および横方向にそれぞれ位置決めされて保持される。部品キャリヤ４５０，４５２はそれぞれ、部品受部材４６０を少なくとも１つ、本実施形態では複数、例えば５個、横方向に一列に並んだ状態で保持し得る。
【００３５】
部品供給システム１８により供給される部品には、例えば図１６に示す部品４８０のように、ブロック状を成す部品本体４８２と、部品本体４８２の一側面から突出させられた１本または複数本、図示の部品４８０では２本のリード４８４とを含むリード付電子回路部品がある。リード付電子回路部品は、一面から突出し、組付対象部材の凹部に挿入されるべき突部を備えた部品の一例である。部品本体４８２のリード４８４と平行な４つの側面４８６は互いに直角とされ、各側面４８６において水平な支持面上に載置された状態では、リード４８４が水平となる姿勢で静止することができる。また、４つの側面４８６のうちの３つは、吸着ノズル３６２の吸着管の開口を塞ぎ、負圧の漏れを阻止して吸着可能な面積を有する被吸着面を構成するが、１つには図１６(b)に示すようにくぼみ４８８が設けられ、吸着管の開口を塞ぐに足る面積の面がなく、吸着不可能である。
【００３６】
部品受部材４６０には、図１４に示すように部品受容凹部５００が設けられている。部品受容凹部５００は受容する部品の形状，寸法に応じて設けられ、リード付電子回路部品が入れられる部品受部材４６０の部品受容凹部５００は、例えば、図１５(a)に示すように段付状を成し、部品受部材４６０の上面に開口する本体部受容凹部５０２と、本体部受容凹部５０２の底面に開口するリード受容凹部５０４とを含む。本体部受容凹部５０２の開口端部には面取りが施され、部品の嵌合を案内する案内面５０６が形成され、案内部を構成している。図１５(b)に示すように部品４８０は部品受部材４６０により、リード４８４が下向きの姿勢でリード受容凹部５０４に収容され、本体部４８２が本体部受容凹部５０２に嵌合されて水平方向に位置決めされるとともに、本体部受容凹部５０２の底面により構成される上向きの部品支持面５０８によって下方から支持され、上下方向に位置決めされた状態で受けられる。
【００３７】
図１４に例示するように、部品受部材４６０には部品受容凹部５００の寸法，形状を異にする複数種類のものがあり、作業者により交換される。部品キャリヤ４５０，４５２には、部品受部材４６０の複数個分の寸法を有する部品受部材を保持させることもできる。なお、部品キャリヤは、部品受部を一体的に備えたものとされてもよい。また、部品受容凹部に案内部を設けることは不可欠ではなく、省略してもよい。
【００３８】
図３に示すように、部品キャリヤ移動装置４５４，４５６の各移動装置本体５２０はシステム本体８０に前後方向に平行に設けられ、無端のベルト５２２とベルト周回装置５２４（図１７参照）とが設けられている。部品キャリヤ移動装置４５４，４５６は同様に構成されており、一方を説明する。ベルト５２２は、移動装置本体５２０に横方向に平行な軸線まわりに回転可能に設けられた複数のプーリ（図示省略）に巻き掛けられるとともに、部品キャリヤ４５０に係止されている。ベルト５２２は、電動モータ５２８（図１７参照）によってプーリが回転させられることにより周回させられ、部品キャリヤ４５０が一対のガイドレール５３０（図３には一方のガイドレール５３０が図示されている）に案内されつつ前後方向に移動させられる。部品キャリヤ４５０，４５２は、部品保持ヘッド３００の移動領域のうちの前部に位置し、部品保持ヘッド移動装置３０２に近く、部品供給ユニット９６に隣接する部品受取位置と、装着ヘッド５０の移動領域のうちの後部に位置し、部品装着装置２０に近い部品引渡し位置との間で互いに独立して移動させられる。部品キャリヤ４５０，４５２は、移動装置本体５２０に設けられたストッパ（図示省略）により、部品受取位置と部品引渡し位置とに位置決めされる。
【００３９】
前記統括制御装置２６は、コンピュータを主体として構成されている。本実施形態の電子回路組立装置においては、図１７に示すように、基板搬送保持装置１４等がそれぞれ個別に制御装置を備え、各装置の駆動源等が制御され、撮像装置２２，２４の撮像データが画像処理される。部品供給システム１８も個別制御装置５５０を備え、スライド駆動装置１６６等が制御され、撮像装置９０の撮像により得られたデータが画像処理装置５５２により処理される。統括制御装置２６はこれらの個別制御装置を統括制御する。
【００４０】
次に作動を説明する。
電子回路組立時には、基板１２がコンベヤ３０により電子回路組立装置に搬入され、組立位置において停止させられてクランプ装置３２によりクランプされる。そして、装着ヘッド５０が移動させられ、部品供給システム１６，１８により供給される部品を基板１２に組み付ける。
【００４１】
部品供給システム１８による部品の供給を説明する。本実施形態においては、５組の部品供給ユニット９６により供給される部品はいずれもリード付電子回路部品であることとし、符号４８０を付して説明する。これら部品供給ユニット９６による部品供給動作は同じであり、１つを説明する。
【００４２】
部品供給器８２の部品収容部１００には、作業者により複数の部品４８０が投入される。部品投入時には、図６に示すように部品支持部材１５０は退避位置に位置する。投入部品は、一部が開口１０８を通って部品供給面１１０上に落下し、部品供給面１１０の傾斜により部品排出部１１２側へ移動し、部品供給面１１０上に広がる。部品４８０が詰まって開口１０８が塞がれた状態になれば、部品供給面１１０への部品の落下が止まり、部品収容部１００内に複数の部品４８０が任意の姿勢でばら積み状態で収容された状態となる。部品供給面１１０上に落下した部品４８０が部品排出部１１２を超えて移動することがあっても、部品回収容器２２０に収容される。部品回収容器２２０は部品支持部材１５０と共に退避位置に位置し、下降端位置に位置するとともに部品受け位置にある。
【００４３】
部品投入後、部品支持部材１５０が前進させられ、部品供給器８２の下から前方へ抜け出させられる。カム部材１８０がカムフォロワ１８２に至れば、ローラ２０４が歯１９０の傾斜面１９２に沿って上昇し、鉛直面１９４に至れば下降して歯１９０を乗り超える。カムフォロワ１８２は捩じりコイルばねにより歯１９０と噛み合う向きに付勢されるとともにストッパ１８４により回動限度を規定されており、部品支持部材１５０の前進時にはローラ２０４が歯１９０と噛み合った状態に保たれ、図７に示すようにレバー２０２は回動させられず、カムフォロワ１８２は部品供給器８２と共に歯１９０を乗り超える。カムフォロワ１８２が複数の歯１９０を１つずつ乗り超え、昇降を繰り返すことにより部品供給器８２の前部が昇降させられ、上下方向に振動させられる。この際、部品供給器８２の支持軸１２２からの浮上がりは自重により回避される。
【００４４】
部品供給面１１０上の部品は、振動および部品供給面１１０の傾斜により前方へ移動し、図７に示すように部品排出部１１２から部品支持面１９８上へ排出される。この際、上面１６０より上方へ突出した一対の脚部１５８により部品４８０の落下が防止される。また、部品供給器８２の振動により、開口１０８を塞ぐ部品４８０がばらされて部品供給面１１０上へ落下するとともに、部品収容部１００内の部品４８０が開口１０８を通って部品供給面１１０上に落下し、排出される。部品支持部材１５０の前進に伴って、部品支持面１９８の相異なる部分が順次部品排出部１１２に対応させられ、部品支持面１９８の面積が増加し、順次部品４８０を支持する。部品支持部材１５０の前進方向が正方向、後退方向が逆方向であり、部品支持部材１６０の前進中、カムフォロワ２０４がカム部材１８０を乗り超える時期にのみ部品供給器８２が振動させられ、部品排出部１１２から部品４８０が排出される。カム部材１８０は、部品支持部材１５０が部品供給位置に到達する前にカムフォロワ１８２から外れ、部品支持部材１５０は前進させられるが、部品供給器８２は振動させられず、部品は排出されない。そのため、部品支持部材１５０が部品供給位置に到達した状態では、上面１６０のうち、部品支持面１９８のみに部品４８０が散在した状態で支持された状態となる。
【００４５】
部品支持部材１５０の停止後、撮像装置９０が移動させられ、部品支持面１９８上に散在する複数の部品４８０を一挙に撮像する。その撮像データに基づいて、吸着ノズル３６２による保持に適した状態の部品が保持対象部品に決められる。保持対象部品は、例えば、図１６に図示の部品４８０であれば、図１８(a)に示すように、リード４８４が部品支持面１９８に平行な方向に延びる姿勢で他の部品４８０から孤立し、かつ、吸着ノズル３６２による吸着が可能な側面４８６が上を向いた姿勢のものである。それに対し、図１８(b)に例示するように、傾いた状態の部品４８０あるいはリード４８４が部品支持面１９８に平行ではあるが、吸着不可能な側面４８６が上を向いた姿勢の部品４８０は保持に適さず、非保持対象部品とされる。保持対象部品の姿勢モデルデータは部品の種類毎に予め作成され、個別制御装置５５０の主体を成すコンピュータのＲＡＭに設けられて記憶手段を構成する姿勢モデルデータメモリに記憶させられており、撮像により得られた部品の姿勢データと比較される。
【００４６】
撮像時には部品保持ヘッド３００は退避位置に位置させられ、撮像装置９０による部品の撮像を許容する。撮像後、部品保持ヘッド３００が機能位置へ移動させられ、撮像装置９０による撮像後、停止したままであって静止状態を保っている部品支持面１９８上の保持対象部品を保持する。保持対象部品が複数ある場合、予め設定された順序にしたがって１個ずつ保持する。この順序は、例えば、前後方向において最も前側に位置し、横方向において最も、基板搬送方向の下流側に位置する部品から保持される順序とされる。部品保持ヘッド３００は、撮像装置９０と部品支持面１９８との間の高さ領域を移動させられるため、撮像装置９０は、撮像後、部品保持ヘッド３００が部品を保持する際に部品支持面１９８上から退避しなくてよい。また、撮像装置９０は、部品保持ヘッド３００の機能位置への移動あるいは部品保持動作と並行して別の部品供給ユニット９６の部品支持面１９８上へ移動することができる。
【００４７】
撮像装置９０の撮像に基づいて保持対象部品のＸ軸，Ｙ軸方向の各位置および回転位置（軸線まわりの位置）が取得される。部品保持ヘッド３００は取得された位置へ移動させられるとともに下降させられ、吸着ノズル３６２が部品４８０を負圧により吸着し、取り上げる。部品吸着後、吸着ノズル３６２は、部品受取位置に位置する部品キャリヤへ移動させられる。部品吸着時には吸着ノズル３６２は非旋回位置に位置し、部品キャリヤへの移動の間に９０度旋回位置へ旋回させられ、リード４８４が下向きとされる。但し、旋回方向が一方向に決まっているため、吸着ノズル３６２は部品４８０の吸着に先立ち、非旋回位置に位置する状態で自身の軸線まわりに回転させられ、吸着ノズル３６２の鉛直な旋回平面が、部品支持面１９８上に載置された部品４８０のリード４８４の長手方向に平行な鉛直面と平行となり、かつ、旋回によりリード４８４が下向きとなる回転位置に位置させられる。
【００４８】
吸着ノズル３６２はまた、部品吸着後、スプライン軸３９２の軸線まわりに回転させられ、部品本体４８２の鉛直線まわりの回転位相が本体部受容凹部５０２の回転位相と合わされる。部品保持ヘッド３００は部品受容凹部５００上において下降させられ、部品４８０を案内面５０６に案内させつつ部品受容凹部５００に受容させる。その後、吸着ノズル３６２への負圧の供給が断たれて部品４８０が解放されるとともに、部品保持ヘッド３００が上昇させられ、吸着ノズル３６２が旋回させられて非旋回位置へ戻される。
【００４９】
撮像装置９０による部品撮像は、部品保持ヘッド３００による部品４８０の保持毎に、その保持に先立って行われ、吸着ノズル３６２が部品支持面１９８上の部品４８０を吸着した後、部品受容凹部５００に受容させるのと並行して行われる。同じ部品供給ユニット９６から連続して複数の部品４８０が取り出されるのであれば、撮像装置９０は、その部品供給ユニット９６の部品支持面１９８上に位置したままとされ、部品４８０を保持した部品保持ヘッド３００が退避した後、撮像を行う。それにより、例えば、１つの部品供給ユニット９６において先の部品４８０の保持により次に保持されるべき部品４８０の位置，姿勢が変わることがあっても、また、保持対象部品が非保持対象部品になることがあっても、その変化が取得され、保持対象部品が確実に保持される。なお、別の部品供給ユニット９６から部品４８０が取り出されるのであれば、撮像装置９０はその部品供給ユニット９６の上方へ移動させられて撮像を行う。
【００５０】
部品保持ヘッド３００は部品キャリヤ４５０，４５２と部品支持面１９８との間を往復移動し、５つの部品供給ユニット９６から選択的に部品を取り出して部品キャリヤ４５０あるいは部品キャリヤ４５２に保持させる。部品受取位置に位置する部品キャリヤの全部の部品受部材４６０に部品４８０が受容されたならば、その部品キャリヤは部品引渡し位置へ移動させられる。部品装着装置２０の装着ヘッド５０は、部品引渡し位置に位置する部品キャリヤへ移動させられ、部品受部材４６０の部品を吸着ノズル７０に吸着させ、取り出させる。部品４８０は部品受部材４６０に、リード４８４が下向きとなり、吸着可能な側面４８６が上面となる状態で収容されており、吸着ノズル７０は部品４８０を確実に吸着することができる。
【００５１】
部品取出し後、装着ヘッド５０は撮像装置２４へ移動させられ、吸着ノズル７０に保持された部品４８０が撮像される。その結果得られた撮像データに基づいて、部品４８０の鉛直線まわりの回転位相と回路基板１２への装着位相との位相差と、吸着ノズル７０による部品４８０の保持位置誤差とが算出され、両者が修正されて部品４８０が基板１２に装着される。リード４８４が基板１２のリード挿入穴に挿入されて部品４８０が基板１２に組み付けられるのである。部品引渡し位置に位置する部品キャリヤは、全部の部品受部材４６０から部品４８０が取り出されたならば、部品受取位置へ移動させられる。部品キャリヤは２つ設けられており、部品キャリヤによる部品の受取りと部品の引渡しとを並行して行うことができる。そのため、装着ヘッド５０が部品キャリヤの部品引渡し位置への移動を待つ時間がなく、あるいは短くて済み、部品装着能率の低下が回避あるいは抑制される。
【００５２】
なお、撮像装置２４とは別に、部品供給システム１８により供給される部品の部品保持具による保持状態（鉛直線まわりの回転位相および保持位置誤差）を取得するための撮像装置が設けられてもよい。例えば、組立装置本体１０の基板搬送保持装置１４より後側の部分に撮像装置を設け、装着ヘッド５０が部品キャリヤから部品を取り出した後、その撮像装置へ移動させられて部品が撮像されるようにするのである。
【００５３】
部品供給ユニット９６において保持対象部品がなくなれば、部品支持面１９８への部品供給が行われる。保持対象部品の有無は撮像データに基づいて判定され、無ければ部品支持部材１５０は退避位置へ後退させられる。その際、保持対象部品に決定されることなく部品支持面１９８上に残された部品４８０があれば、部品戻し装置８８により部品供給器８２に戻される。戻される部品４８０の主なものは、吸着ノズル３６２による保持に適さない状態の部品として部品支持面１９８上に残された部品４８０であるが、予定の組立作業の終了時に部品支持面１９８に残っている部品４８０も戻されるようにしてもよい。
【００５４】
部品支持面１９８上に残された部品４８０は、図８に示すように掻落とし部材１１４により後退を妨げられて部品支持部材１５０に対して前方へ移動させられ、部品回収容器２２０内へ掻き落とされる。部品支持部材１５０の後退時には、カム部材１８０からカムフォロワ１８２に部品支持部材１５０の後退方向と同方向の力が作用するが、ストッパ２３４は、カムフォロワ１８２のこの方向の自由な回動を許容する。それにより、図８および図９に示すようにカムフォロワ１８２が捩じりコイルばね２０６の付勢力に抗して部品供給器８２に対して回動して歯１９０を乗り越え、部品供給器８２を振動させることはなく、部品支持部材１５０が後退させられる。そのため、部品が部品収容部１００から部品供給面１１０上に落ちることはなく、部品支持面１９８へも排出されない。
【００５５】
図１０(a)に示すように部品支持部材１５０の退避位置への移動後、図１０(b)に示すように部品回収容器２２０が部品供給器８２に対して上昇させられる。その部品回収容器２２０の上昇に伴ってシャッタ２５０が圧縮コイルばね２５５の付勢により上昇させられ、図１０(c)に示すように遮蔽位置において部品排出部１１２を塞ぐ。ローラ２４０は、部品回収容器２２０と共に、部品供給器８２の外面に沿って上昇させられる。部品回収容器２２０は、シャッタ２５０の遮蔽位置への移動後、更に上昇させられ、上昇端位置近傍まで上昇させられた昇降運動の末期には、図１１に示すようにローラ２４０が係合面２４２に当接し、上昇が阻止される。それにより、部品回収容器２２０は、さらに上昇端位置まで上昇させられる間に捩じりコイルばねの付勢力に抗して部品排出位置へ回動させられ、回収された部品４８０が部品収容部１００内へ排出される。部品回収容器２２０が部品排出位置へ回動させられた状態では、底面が鉛直となり、かつ、後壁２３６が下方ほど部品収容部１００に向かう状態となり、部品４８０が後壁２３６に案内されて残りなく部品収容部１００へ排出される。
【００５６】
５つの部品供給ユニット９６のうちのいずれかにおいて部品供給器８２への部品の戻しが行われる間においても、撮像装置９０，部品保持ヘッド３００により別の部品供給ユニット９６について部品４８０の撮像，保持が行われ得る。図１９に示すように部品の戻しは部品支持部材１５０が退避位置へ戻された状態で行われるのに対し、部品支持面１９８は部品支持部材１５０の前部側に設けられており、部品回収容器２２０と干渉することなく、部品支持面１９８上の部品４８０の撮像，保持が行われる。
【００５７】
部品供給システム１８は、組立装置本体１０から取り外すことができる。本実施形態においては、図２０に示すように部品供給システム１８はシャトル装置３０４，３０６を組立装置本体１０に残して外され、組立装置本体１０の後部側からメンテナンスが行われる。部品供給システム１８の取り外された部分の組立装置本体１０への取付け時には、その部分のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の各位置合わせが行われるが、部品装着装置２０に対して高い位置合わせ精度が必要なシャトル装置３０４，３０６は取り外されないため、部品供給システム１８の取付け，取外しに伴う位置合わせが容易である。この意味において、シャトル装置３０４，３０６は部品供給システム１８の構成要素ではなく、部品装着装置の構成要素であると考えることもできる。その場合には、シャトル装置３０４，３０６が部品装着装置の部品受取部であることになる。
なお、シャトル装置３０４，３０６も部品供給ユニット９６等と共に組立装置本体１０から取り外されるようにしてもよい。
【００５８】
また、部品供給器８２はフック１２０を支持軸１２２に掛け、外すことによりフレーム９４に対して簡単に着脱，交換することができ、部品供給ユニット９６のうち部品供給器８２のみの交換により、段取替え等に容易に対応することができる。なお、部品供給器は、部品収容部のみがフレームに対して着脱され、部品供給部が複数の部品収容部に対して共用とされてもよい。
【００５９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、個別制御装置５５０の撮像装置９０に撮像を行わせ、撮像の結果に基づいて保持対象部品を決定し、吸着ノズル３６２に保持させる部分が撮像・保持制御部を構成している。
【００６０】
図２１に示すように、部品供給ユニット９６に替えて手置き部品支持部材たる手置き部品トレイ６００を着脱可能に設けてもよい。手置き部品トレイ６００は一平面状の部品支持面６０２を備え、システム本体８０への取付け後、あるいは取付けに先立って部品供給システムの外で、作業者により部品６０４が置かれる。このような手置き部品トレイを用いた部品の供給は、リードが曲がり易い部品，部品同士を接触させたくない部品，振動が加えられることが望ましくない部品，大型の部品等の供給に適している。
【００６１】
図２２に示すように手置き部品トレイ６１０は、横方向において部品供給ユニット９６の複数分の寸法を有するものとされてもよい。また、手置き部品トレイは前後方向において撮像装置９０の視野より大きい寸法を有するものとされ、その上面全体が部品支持面とされてもよい。後者の場合、撮像装置移動装置は、撮像装置を前後方向にも移動させるものとされる。さらに、部品６１２は出荷時の荷姿のままで供給されるようにしてもよい。出荷のために複数の部品６１２が整列して収容された部品梱包部材６１４を部品トレイにセットし、部品６１２を供給させるのである。部品梱包部材６１４による部品の供給は、条件が合う場合、例えば、部品梱包部材６１４が部品トレイにセット可能な大きさである場合、部品６１２が吸着ノズル３６２による吸着が可能な姿勢で梱包されている場合等に可能である。
【００６２】
自動組立装置の部品受取部は、部品引渡し位置にある部品キャリヤに相当するものとしてもよい。この場合、自動組立装置を部品引渡し位置にある部品キャリヤに相当するもの(移動可能なものでも、固定のものでもよい)を含むものとし、部品引渡し装置の部品支持面上の部品を部品保持具により１個ずつ取り上げる部分のみを部品供給システムが含むものとされる。
部品引渡し装置においてシャトル装置を省略し、部品キャリヤに替えて、部品キャリヤに相当するが位置固定で複数の部品が位置決めされて収容される部品収容部材を設けてもよい。
【００６３】
部品供給器に収容される部品が、一面から突出し、組付対象部材の凹部に挿入されるべき突部を備えた部品であり、撮像・保持制御部が、部品支持面上において突部が部品支持面に平行な方向に延びる姿勢で他の部品から孤立している部品を保持対象部品に決定する特徴は、部品引渡し装置が保持具回転装置および保持具旋回装置を含む特徴と組み合わせて採用される場合に特に有効であるが、その態様に限定されるわけではない。例えば、自動組立装置の装着装置が保持具回転装置および保持具旋回装置を含むのであれば、本発明に係る部品供給システムの部品引渡し装置が保持具回転装置および保持具旋回装置を含まなくても、上記のように保持対象部品を決定する特徴を採用することは可能である。
【００６４】
部品支持面の撮像は、部品保持具が部品を保持する毎に、保持に先立って行われることは不可欠ではなく、１つの部品支持面に対して１回、行われるのみでもよい。
また、部品は、組付対象部材の凹部に挿入されるべき突部を備えた部品に限らず、その突部を備えない部品でもよい。
【００６５】
部品供給器は、部品収容部のみを有するものとされてもよい。例えば、前記部品供給器８２の後側の傾斜面１０６を部品供給器の前端まで延び出す傾斜面とし、その傾斜面の下端部を部品排出部として部品支持面へ部品を排出させるようにするのである。
【００６６】
部品支持部材の上面全体が部品支持面とされてもよい。この場合、必要であれば、撮像装置移動装置は、撮像装置を横方向および前後方向に移動させるものとされる。
【００６７】
本発明に係る部品供給システムの各特徴、例えば、下記の各特徴は、それぞれ他の特徴とは別に独立して採用することが可能である。すなわち、(1)部品支持面を静止状態に保った状態で撮像装置に撮像を行わせ、かつ部品引渡し装置に部品保持具による保持対象部品の保持を行わせる撮像・保持制御部を制御装置が含むこと、(2)撮像装置が部品支持面の上方にその部品支持面に対向する姿勢で配設され、部品引渡し装置が、部品保持具を、部品支持面上の部品を保持可能な機能位置とその機能位置から退避した退避位置とに、撮像装置と前記部品支持面との間の高さ空間において移動させる保持具移動装置を含むこと、(3)部品供給器および部品支持面をそれぞれ複数含み、それら複数の部品供給器および部品支持面がそれぞれ横方向に並んで配設され、かつ、撮像装置を横方向に移動させて複数の部品支持面の各々に選択的に対向させる撮像装置移動装置を含むこと、(4)撮像装置移動装置は撮像装置を前後方向には移動させず、撮像装置は複数の部品支持面の各々に対向する複数の撮像位置の各々において部品支持面上の複数の部品を撮像すること、(5)部品散在状態実現装置が、部品支持部材と、部品支持部材と部品供給器とを部品支持面に平行な方向に相対移動させる相対移動装置と、収容器振動装置とを含むこと、(6)部品引渡し装置が保持具移動装置および部品キャリヤを含むこと、(7)部品引渡し装置が保持具回転装置，保持具旋回装置を含むこと、(8)部品戻し装置を含むこと、(9)手置き部品支持部材を含むこと等である。
【００６８】
本発明に係る部品供給システムは、例えば、特開２００４−１０４０７５号公報に記載されているように、モジュール化された電子回路部品装着機であって、複数、一列に並べられて電子回路部品装着システムを構成する電子回路部品装着機においても採用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１８：部品供給システム    ２０：部品装着装置    ８２：部品供給器    ８４：部品散在状態実現装置    ８６：部品引渡し装置    ８８部品戻し装置    ９０：撮像装置    １５４：供給器振動装置    １９８：部品支持面    ２２０：部品回収容器    ３６４：ノズル回転装置    ３６６：ノズル旋回装置    ４５０，４５２：部品キャリヤ
【図１】
2015097904.tif 000003
【図２】
2015097904.tif 000004
【図３】
2015097904.tif 000005
【図４】
2015097904.tif 000006
【図５】
2015097904.tif 000007
【図６】
2015097904.tif 000008
【図７】
2015097904.tif 000009
【図８】
2015097904.tif 000010
【図９】
2015097904.tif 000011
【図１０】
2015097904.tif 000012
【図１１】
2015097904.tif 000013
【図１２】
2015097904.tif 000014
【図１３】
2015097904.tif 000015
【図１４】
2015097904.tif 000016
【図１５】
2015097904.tif 000017
【図１６】
2015097904.tif 000018
【図１７】
2015097904.tif 000019
【図１８】
2015097904.tif 000020
【図１９】
2015097904.tif 000021
【図２０】
2015097904.tif 000022
【図２１】
2015097904.tif 000023
【図２２】
2015097904.tif 000024
【国際調査報告】
2015097904.tif 000025
2015097904.tif 000026
2015097904.tif 000027
2015097904.tif 000028