(57)【要約】      （修正有）【課題】回収用トレイが移載ヘッドの可動領域を超えて設置された場合であってもソフトリミットエラーを発生させずに実装動作を継続させることができる部品実装装置及び部品実装装置の部品回収方法を提供する。【解決手段】移載ヘッドがピックアップした部品Ｐが基板に搭載される前にその部品Ｐの基板への搭載の適否の判断を行い、基板への搭載が不適であると判断された部品Ｐを、移載ヘッドにより、基台に着脱自在に設置される回収用トレイ３１に載置させる。ここで、基台に設置された回収用トレイ３１の基台２に対する領域Ｓ２と予め設定された基台に対する移載ヘッドの可動領域Ｒとの重複領域を部品載置領域Ｔとして算出し、基板への搭載が不適であると判断された部品Ｐをその算出した部品載置領域Ｔに載置させるようにする。【選択図】図４
2009060013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部より供給される部品を移載ヘッドによりピックアップして基台上の所定位置に位置決めされた基板に搭載する部品実装装置であって、移載ヘッドがピックアップした部品が基板に搭載される前にその部品の基板への搭載の適否の判断を行う判断手段と、基台に着脱自在に設置され、判断手段により基板への搭載が不適であると判断された部品が載置される回収用トレイと、基台に設置された回収用トレイの基台に対する領域のデータを入力するデータ入力手段と、データ入力手段より入力された回収用トレイの基台に対する領域と予め設定された基台に対する移載ヘッドの可動領域との重複領域を部品載置領域として算出する部品載置領域算出手段と、判断手段により基板への搭載が不適であると判断された部品を移載ヘッドにより部品載置領域算出手段により算出された部品載置領域に載置させる制御手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
部品載置領域における部品の載置可能なスペースの有無の検出を行う載置スペース検出手段と、載置スペース検出手段により部品載置領域における部品の載置可能なスペースがなくなったことが検出されたときにその旨の報知を行う報知手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
部品供給部より供給される部品を移載ヘッドによりピックアップして基台上の所定位置に位置決めされた基板に搭載する部品実装装置において、移載ヘッドがピックアップした部品が基板に搭載される前にその部品の基板への搭載の適否の判断を行い、基板への搭載が不適であると判断された部品を、移載ヘッドにより、基台に着脱自在に設置される回収用トレイに載置させる部品実装装置の部品回収方法であって、基台に設置された回収用トレイの基台に対する領域と予め設定された基台に対する移載ヘッドの可動領域との重複領域を部品載置領域として算出し、基板への搭載が不適であると判断された部品をその算出した部品載置領域に載置させることを特徴とする部品実装装置の部品回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給部より供給される部品を移載ヘッドによりピックアップして基台上の所定位置に位置決めされた基板に搭載する部品実装装置及び部品実装装置の部品回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部品実装装置は、部品供給部より供給される部品を移載ヘッドによりピックアップして基台上の所定位置に位置決めされた基板に搭載する。この際、移載ヘッドがピックアップした部品は基板に搭載される前にカメラによる画像認識等によってその部品の基板への搭載の適否の判断が行われ、部分的な変形などの異常箇所が発見されて基板への搭載が不適であると判断された部品については、基板に搭載されることなく基台上に設置された回収用トレイに載置されて回収される（特許文献１）。
【０００３】
回収用トレイは、複数の部品供給用のトレイ（以下、供給用トレイ）を載置したパレットを基台に装着して部品の供給を行う、いわゆる手差しトレイタイプの部品実装装置では、供給用トレイとともにパレット上に載置されて基台に設置される。このとき回収用トレイは供給用トレイとともに基台に対する移載ヘッドの可動領域内に設置され、移載ヘッドの作動制御を行う制御装置は、作業者が入力した回収用トレイの基台に対する領域のデータに基づいて部品を載置すべき領域（部品載置領域）を認識する。
【特許文献１】特許第３４９１５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、パレット上の供給用トレイは必ず移載ヘッドの可動領域内に設置しなければならないという制約があるうえ、パレット上にはできるだけ沢山の供給用トレイを載置させる必要があることから、回収用トレイの全領域を移載ヘッドの可動領域内に設置することができずにその一部が移載ヘッドの可動領域からはみ出してしまうことがある。この場合、制御装置が認識している部品載置領域のうち移載ヘッドの可動領域からはみ出した領域に部品を載置しようとしたときにエラー（ソフトリミットエラー）が発生し、部品実装装置の実装動作そのものが停止してしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、回収用トレイが移載ヘッドの可動領域を超えて設置された場合であってもソフトリミットエラーを発生させずに実装動作を継続させることができる部品実装装置及び部品実装装置の部品回収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】
請求項１に記載の部品実装装置は、部品供給部より供給される部品を移載ヘッドによりピックアップして基台上の所定位置に位置決めされた基板に搭載する部品実装装置であって、移載ヘッドがピックアップした部品が基板に搭載される前にその部品の基板への搭載の適否の判断を行う判断手段と、基台に着脱自在に設置され、判断手段により基板への搭載が不適であると判断された部品が載置される回収用トレイと、基台に設置された回収用トレイの基台に対する領域のデータを入力するデータ入力手段と、データ入力手段より入力された回収用トレイの基台に対する領域と予め設定された基台に対する移載ヘッドの可動領域との重複領域を部品載置領域として算出する部品載置領域算出手段と、判断手段により基板への搭載が不適であると判断された部品を移載ヘッドにより部品載置領域算出手段により算出された部品載置領域に載置させる制御手段とを備えた。
【０００７】
請求項２に記載の部品実装装置は、請求項１に記載の部品実装装置であって、部品載置領域における部品の載置可能なスペースの有無の検出を行う載置スペース検出手段と、載置スペース検出手段により部品載置領域における部品の載置可能なスペースがなくなったことが検出されたときにその旨の報知を行う報知手段とを備えた。
【０００８】
請求項３に記載の部品実装装置の部品回収方法は、部品供給部より供給される部品を移載ヘッドによりピックアップして基台上の所定位置に位置決めされた基板に搭載する部品実装装置において、移載ヘッドがピックアップした部品が基板に搭載される前にその部品の基板への搭載の適否の判断を行い、基板への搭載が不適であると判断された部品を、移載ヘッドにより、基台に着脱自在に設置される回収用トレイに載置させる部品実装装置の部品回収方法であって、基台に設置された回収用トレイの基台に対する領域と予め設定された基台に対する移載ヘッドの可動領域との重複領域を部品載置領域として算出し、基板への搭載が不適であると判断された部品をその算出した部品載置領域に載置させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、基台に設置された回収用トレイの基台に対する領域と予め設定された基台に対する移載ヘッドの可動領域との重複領域を部品載置領域として算出し、基板への搭載が不適であると判断された部品をその算出した部品載置領域に載置させるようになっているので、回収用トレイが移載ヘッドの可動領域を超えて設置された場合であっても、移載ヘッドはその可動領域を超えて部品を載置しようとする動作を行うことはなく、ソフトリミットエラーを発生させずに部品実装装置の実装動作を継続させることができる。このため部品実装の生産効率を高めることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態における部品実装装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの平面図、図４（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態における部品実装装置の部品載置領域を示す手差しトレイの平面図、図５は本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系を示すブロック図である。
【００１１】
図１及び図２において、部品実装装置１は、基台２上に水平面内の一の方向（Ｘ軸方向）に延びた基板搬送路３を有しており、基板搬送路３の上方にはＸ軸方向と直交する水平面内の方向（Ｙ軸方向）に延びた一対のＹ軸テーブル４ａがＸ軸方向に対向して設けられている。これら一対のＹ軸テーブル４ａの上方にはこれらＹ軸テーブル４ａに両端部が支持されたＸ軸テーブル４ｂがＸ軸方向に延びて設けられており、このＸ軸テーブル４ｂには移動ステージ４ｃがＸ軸テーブル４ｂに沿って（Ｘ軸方向に）移動自在に設けられている。移動ステージ４ｃの下面には移載ヘッド５が取り付けられており、移載ヘッド５には下方に延びた複数のノズル５ａが設けられている。
【００１２】
基板搬送路３を挟む基台２の側方領域には一対のフィーダベース２ａがＹ軸方向に対向して設けられており、一方のフィーダベース２ａには部品供給部としての複数のテープフィーダ７が、また他方のフィーダベース２ａには同じく部品供給部としての手差しトレイ８がそれぞれ着脱自在に設けられている。
【００１３】
テープフィーダ７はリール７ａに巻回されたテープに収容されている部品Ｐを部品供給口７ｂ（図２）に連続的に供給するものであり、フィーダベース２ａに取り付けられた状態で部品供給口７ｂが予め設定された基台２に対する移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に位置するようになっている。
【００１４】
図３において、手差しトレイ８は、フィーダベース２ａに着脱自在に取り付けられるパレット台１０と、パレット台１０に対して（すなわち基台２に対して）互いに独立して挿抜される複数（本実施の形態では２つ）のパレット２０を備える。各パレット２０は磁性材料から成る矩形盆状の容器であり、その上面には上方に開口した複数の供給用トレイ３０と１つの回収用トレイ３１が載置され、それぞれ磁石１５によってパレット２０上に着脱自在に固定されている。供給用トレイ３０には移載ヘッド５がピックアップする多数の部品Ｐが収容されており、回収用トレイ３１は初期状態で空にされている。
【００１５】
パレット台１０にはその前部を左右方向に延びた前壁１１、左右両端部を前後方向に延びた左右の側壁１２、中央を前後方向に延びた中央壁１３が設けられており、前壁１１と中央壁１３及び一方の側壁１２に三方を囲まれた領域はパレット２０を受容するパレット受容部１４となっている。この実施の形態では２つのパレット受容部１４がパレット２０の左右方向に並んで設けられているが、パレット受容部１４は３つ以上であってもよい。パレット２０はその上面に供給用トレイ３０及び回収用トレイ３１が載置された状態でパレット受容部１４内に手動でスライド挿入される。
【００１６】
図３において、各供給用トレイ３０は、パレット２０が基台２に設置された状態で移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に位置するようにパレット２０上に配置される。一方、回収用トレイ３１は、その少なくとも一部が移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に位置するようにパレット２０上に配置される。なお、移載ヘッド５の可動領域Ｒは移載ヘッド５が物理的に移動可能な領域の内側にソフトウェアによって設定されており、後述する記憶部４０ａに予め記憶されている。
【００１７】
作業者は、パレット２０をパレット台１０に取り付けることによって供給用トレイ３０及び回収用トレイ３１を基台２に設置する作業を終えたら、基台２の側面に設けられたデータ入力手段としての操作パネル１８（図１）の操作を行って、供給用トレイ３０の基台２に対する領域Ｓ１と回収用トレイ３１の基台２に対する領域Ｓ２（図４（ａ），（ｂ））のデータの入力を行う。
【００１８】
これら供給用トレイ３０の基台２に対する領域Ｓ１及び回収用トレイ３１の基台２に対する領域Ｓ２のデータの入力は、例えば、基台２に設置された状態のパレット２０に対する各トレイ３０，３１の代表点（例えば作業者から見て前方左隅の部分。図４（ａ），（ｂ）中に示す点Ｑ）の位置（座標）と各トレイ３０，３１の縦横サイズのデータを入力することによって行う。なお、図４（ａ）は右側のパレット２０に供給用トレイ３０が２つ載置されるとともに、左側のパレット２０に供給用トレイ３０と回収用トレイ３１が１つずつ載置されており、これら４つのトレイ３０，３１が全て移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入っている場合の例であり、図４（ｂ）は右側のパレット２０に供給用トレイ３０が２つ載置されるとともに、左側のパレット２０に供給用トレイ３０が２つと回収用トレイ３０が１つ載置されており、これら５つのトレイ３０，３１のうち４つの供給用トレイ３０は移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入っているが、回収用トレイ３１についてはその一部のみが移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入っている場合の例である。
【００１９】
作業者が操作パネル１８から各供給用トレイ３０の基台２に対する領域Ｓ１のデータ及び回収用トレイ３１の領域Ｓ２のデータの入力を行うと、これらの領域Ｓ１，Ｓ２が、部品実装装置１が備える制御装置４０の記憶部４０ａに記憶される。なお、上記のデータの入力に際しては、各トレイ３０，３１の縦横サイズのデータを予め記憶部４０ａに記憶させておき、操作パネル１８上でこれを選択するようにしてもよい。
【００２０】
制御装置４０は、操作パネル１８から回収用トレイ３１の基台２に対する領域Ｓ２のデータが入力されたら、この領域Ｓ２と移載ヘッド５の可動領域Ｒとの重複領域（図４（ａ
），（ｂ）の斜線を付した領域）を部品載置領域Ｔとして算出し、これを記憶部４０ａに記憶する。
【００２１】
部品実装装置１には、図５に示すように、基板搬送路３を駆動する搬送路駆動機構４１、Ｘ軸テーブル４ｂをＹ軸テーブル４ａに沿って移動させるＸ軸テーブル移動機構４２、移動ステージ４ｃをＸ軸テーブル４ｂに沿って移動させる移動ステージ移動機構４３、各ノズル５ａを昇降及び上下軸回りに回転させるノズル駆動機構４４及び各ノズル５ａに部品Ｐの吸着動作を行わせるノズル吸着機構４５が備えられている。制御装置４０は搬送路駆動機構４１の作動制御を行って基板６の基台２に対する所定位置への位置決めを行い、Ｘ軸テーブル移動機構４２、移動ステージ移動機構４３、ノズル駆動機構４４及びノズル吸着機構４５の作動制御を行って移載ヘッド５の作動制御（移載ヘッド５の移動、部品Ｐのピックアップ及び基板６への搭載制御）を行う。
【００２２】
図１において、移載ヘッド５には撮像面を下に向けた基板カメラ１６が設けられており、基台２には撮像面を上に向けた部品カメラ１７が設けられている。これら基板カメラ１６及び部品カメラ１７は制御装置４０によって作動制御がなされ、その撮像結果は制御装置４０に入力される（図５）。
【００２３】
制御装置４０の記憶部４０ａには予め実装プログラムが記憶されており、制御装置４０は記憶部４０ａに記憶された実装プログラムを実行して部品Ｐの基板６への実装を行う。部品Ｐの基板６への実装では、先ず、基板搬送路３を作動させて部品実装の対象となる基板６を基台２上の所定位置に搬送・位置決めし、移載ヘッド５を基板６の上方に移動させて基板カメラ１６により基板６の隅に設けられた位置決めマーク（図示せず）を視認する。このとき視認される位置ずれ検出用マークが予め定められた基準の位置からどれだけずれているかによって基板６の位置ずれが検出される。
【００２４】
制御装置４０は、基板６の位置ずれを検出したら移載ヘッド５の作動制御を行ってテープフィーダ７或いは手差しトレイ８によって移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に供給された部品Ｐをノズル５ａによりピックアップ（吸着）する。ここで、手差しトレイ８の供給用トレイ３０から部品Ｐをピックアップするときには、制御装置４０は移載ヘッド５を記憶部４０ａに記憶されている複数の供給用トレイ３０に対応する複数の領域Ｓ１上を移動させて部品Ｐをピックアップする。なお、移載ヘッド５が制御装置４０からその可動領域Ｒを超えた領域内への移動指令を受けたときにはソフトリミットエラーが発生して部品実装装置１の実装動作そのものが停止してしまうところであるが、前述のように複数の供給用トレイ３０はいずれも移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入っているので、移載ヘッド５は部品Ｐのピックアップ動作においてはその可動領域Ｒを超えた領域内への移動指令を受けることはなく、ソフトリミットエラーは発生しない。
【００２５】
制御装置４０は、移載ヘッド５に部品Ｐをピックアップさせたら、その部品Ｐが部品カメラ１７の視野内を通過するようにして部品カメラ１７による部品Ｐの撮像を行わせ、部品Ｐのノズル５ａに対する位置ずれを検出する。そして、基板６の位置ずれと部品Ｐの位置ずれが補正されるようにしてその部品Ｐを基板６に搭載する。
【００２６】
また制御装置４０は、この部品カメラ１７による部品Ｐの撮像の際（すなわち移載ヘッド５がピックアップした部品Ｐが基板６に搭載される前）、併せてその部品Ｐの基板６への搭載の適否の判断を行う。例えば、部品Ｐが部分的な変形を起こしているような場合には、ピックアップした部品Ｐについて基板６への搭載が不適であると判断する。
【００２７】
このように制御装置４０と部品カメラ１７は、移載ヘッド５にピックアップさせた部品Ｐを基板６に搭載させる前、部品カメラ１７による部品Ｐの撮像（画像認識）を通してそ
の部品Ｐの基板６への搭載の適否の判断を行う判断手段を構成しており、制御装置４０は、基板６への搭載が不適であると判断した部品Ｐについては、基板６へ搭載させることなく、その部品Ｐが記憶部４０ａに記憶されている部品載置領域Ｔに載置されるように移載ヘッド５の作動制御を行う。
【００２８】
記憶部４０ａに記憶されている部品載置領域Ｔは、前述のように、基台２に設置された回収用トレイ３１の基台２に対する領域Ｓ２と予め設定された基台２に対する移載ヘッド５の可動領域Ｒとの重複領域であり、取りも直さず可動領域Ｒ内の領域であることから、操作パネル１８から入力された回収用トレイ３１の基台２に対する領域Ｓ２のうち部品載置領域Ｔ以外の領域（移載ヘッド５の可動領域Ｒを超えた領域）は移載ヘッド５の制御上、無視されることになる。このため図４（ｂ）のように回収用トレイ３１が移載ヘッド５の可動領域Ｒを超えて設置されている場合であってもソフトリミットエラーは発生しない。
【００２９】
また制御装置４０は、部品Ｐのサイズ及び部品Ｐを回収用トレイ３１に載置した動作の回数等から、回収用トレイ３１における部品Ｐの載置経過を常時把握しており、回収用トレイ３１内に部品Ｐをあとどれだけ載置できるかをカウントしている。すなわち制御装置４０は、部品載置領域Ｔにおける部品Ｐの載置可能なスペースの有無の検出を行う載置スペース検出手段として機能しており、部品載置領域Ｔに部品Ｐの載置スペースがなくなったと判断したときには、操作パネル１８上に設けられたディスプレイ１９を通してその旨を視覚的及び聴覚的に作業者に報知する。
【００３０】
操作パネル１８上のディスプレイ１９を介して上記報知を受けた作業者は、速やかに回収用トレイ３１が載置されているパレット２０を基台２（パレット台１０）から抜去し、パレット２０から回収用トレイ３１を取り外して部品Ｐを撤去する。そして、空になった回収用トレイ３１を再びパレット２０に取り付けたうえでそのパレット２０を基台２に挿着し、制御装置４０に対して所定の操作を行って制御装置４０が把握している部品Ｐの載置経過のデータをリセットする。部品Ｐの載置経過のデータがリセットされると、制御装置４０は基板６への搭載が不適であると判断された部品Ｐの回収トレイ３１（部品載置領域Ｔ）への載置を再開する。
【００３１】
このように本実施の形態における部品実装装置１では、基台２に設置された回収用トレイ３１の基台２に対する領域Ｓ２と予め設定された基台２に対する移載ヘッド５の可動領域Ｒとの重複領域を部品載置領域Ｔとして算出し、基板６への搭載が不適であると判断された部品Ｐをその算出した部品載置領域Ｔに載置させるようになっているので、回収用トレイ３１が移載ヘッド５の可動領域Ｒを超えて設置された場合であっても、移載ヘッド５はその可動領域Ｒを超えて部品Ｐを載置しようとする動作を行うことはなく、ソフトリミットエラーを発生させずに部品実装装置１の実装動作を継続することができる。このため部品実装の生産効率を高めることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００３２】
これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、移載ヘッド５に部品Ｐを供給する部品供給部はテープフィーダ７及び手差しトレイ８から成っていたが、これは一例であり、バルクフィーダ等の他のパーツフィーダから成っていてもよい。また、上述の実施の形態では、部品実装装置１が手差しトレイ８から部品Ｐの供給を受ける構成であったために回収用トレイ３１は手差しトレイ８のパレット２０に載置される構成となっていたが、手差しトレイ８が用いられない場合はもとより、手差しトレイ８が用いられる場合であっても、回収用トレイ３１は必ずパレット２０に載置されなければならないというわけではなく、その領域の少なくとも一部が基台２に対する移載ヘッド２の可動領域Ｒ内に入るようになるのであれば、基台２のどこに設置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
回収用トレイが移載ヘッドの可動領域を超えて設置された場合であってもソフトリミットエラーを発生させずに実装動作を継続させることができるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態における部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における部品実装装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの平面図
【図４】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置の部品載置領域を示す手差しトレイの平面図
【図５】本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系を示すブロック図
【符号の説明】
【００３５】
１  部品実装装置
２  基台
５  移載ヘッド
６  基板
７  テープフィーダ（部品供給部）
８  手差しトレイ（部品供給部）
１７  部品カメラ（判断手段）
１８  操作パネル（データ入力手段）
１９  ディスプレイ（報知手段）
３１  回収用トレイ
４０  制御装置（判断手段、部品載置領域算出手段、制御手段、載置スペース検出手段）
Ｐ  部品
Ｒ  基台に対する移載ヘッドの可動領域
Ｓ２  回収用トレイの基台に対する領域
Ｔ  部品載置領域
【図１】
2009060013.tif 000003
【図２】
2009060013.tif 000004
【図３】
2009060013.tif 000005
【図４】
2009060013.tif 000006
【図５】
2009060013.tif 000007