JP6823594B2 - 部品実装機、部品実装ライン、および部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数台の部品供給装置が交換可能に装備される部品実装機、この部品実装機を複数台備えた部品実装ライン、および部品供給装置に関する。

多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を一列に連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。さらに、複数台の部品実装機を列設して部品実装ラインを構成することもある。部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備える。部品供給装置には、部品を保持したキャリアテープを繰り出す方式のフィーダ装置や、部品をトレイに載置して供給するトレイ式装置や、ウエハ部品を保持したウエハパレットを用いるウエハ用装置などがある。この種の部品供給装置は、機台に交換可能に装備される場合が多い。部品供給装置に関する一技術例が特許文献１に開示されている。

特許文献１の部品実装機は、ウエハパレットと突き上げポットとを備えたウエハ部品供給装置がセットされ、突き上げポットをシート吸着位置まで上昇させた状態で突き上げポットの上面の高さ位置を計測する手段と、計測した高さ位置に応じて吸着ノズルの下降位置を移動させる手段と、を備えている。この構成によれば、ウエハ部品供給装置を付け替えて突き上げポットの上面の高さ位置が変動しても、吸着ノズルの下降位置と突き上げポットとの間隔を自動的に修正でき、ウエハ部品を安定して吸着できる、とされている。

特開２０１３−４８９５号公報

ところで、特許文献１の技術において、部品供給装置の個体差によって生じる部品供給位置の高さのばらつきを吸収できる点は好ましい。しかしながら、部品供給装置が複数のフィーダ方式部品供給ユニットによって構成されている場合、複数ある部品供給位置の高さは、部品供給装置の個体差だけでなく、ユニット相互間の個体差や、各ユニットの取り付け高さの誤差などにも影響されてばらつく。したがって、複数の部品供給位置をもつ部品供給装置では、特許文献１の技術と比較して、部品供給位置の高さの管理が難しい。特に、近年では部品の小型化が進んでおり、今後の部品の極小化も考慮すると、部品供給位置の高さのばらつきを高精度に吸収できる技術が必要となる。

また、特許文献１の技術では、ウエハ部品供給装置を付け替えるたびに（交換して装備するたびに）突き上げポットの上面の高さ位置を計測することになるため、段取り替え作業に手間がかかる。これに対して、フィーダ方式部品供給ユニットは、突き上げポットのように部品供給位置の高さを上下動させる機構を備えない。したがって、複数のフィーダ方式部品供給ユニットによって構成された部品供給装置では、部品供給位置の高さを１回測定して記憶しておけば、装備するたびに測定を行う必要はない。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の部品供給ユニットを有する部品供給装置が交換可能に装備される構成において、部品供給装置の個体差だけでなく部品供給ユニットの相互間の個体差および取り付け高さの誤差などを総合的に吸収し、安定して部品を採取できるようにした部品実装機、部品実装ライン、および部品供給装置を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の部品実装機は、機台と、部品供給位置で部品を供給する複数の部品供給ユニット、および、前記部品供給ユニットの各々に設けられたユニット制御部と通信する装置制御部をそれぞれ有して、前記機台に交換可能に装備される複数台の部品供給装置と、昇降動作して前記部品供給ユニットから前記部品を採取し基板に実装する装着ノズルを有するとともに、前記装着ノズルの昇降動作の基準となる基準高さが設定されて、前記機台に装備される部品移載装置と、前記装置制御部に設けられ、前記部品供給装置が装備されたときの各前記部品供給ユニットの前記部品供給位置の高さを前記基準高さに対する相対的なユニット高さで表し、各前記部品供給ユニットの前記ユニット高さに基づいて各前記部品供給ユニットに共通に定められる高さ固有値であって、前記部品供給装置ごとに固有な前記高さ固有値を記憶する高さ記憶部と、装備された前記部品供給装置の前記高さ固有値に基づいて、前記装着ノズルが各前記部品供給ユニットから前記部品を採取するときの下降動作ストローク量を補正する高さ補正制御部と、を備え、前記部品供給装置が機外に置かれた状態で、複数の前記部品供給ユニットの一部または全部の前記ユニット高さの実測値が求められ、前記実測値に基づき前記高さ固有値が演算されて前記高さ記憶部に記憶される。
また、部品実装機は、機台と、部品供給位置で部品を供給する複数の部品供給ユニットをそれぞれ有して、前記機台に交換可能に装備される複数台の部品供給装置と、昇降動作して前記部品供給ユニットから前記部品を採取し基板に実装する装着ノズルを有するとともに、前記装着ノズルの昇降動作の基準となる基準高さが設定されて、前記機台に装備される部品移載装置と、前記部品供給装置が装備されたときの各前記部品供給ユニットの前記部品供給位置の高さを前記基準高さに対する相対的なユニット高さで表し、各前記部品供給ユニットの前記ユニット高さに基づいて各前記部品供給ユニットに共通に定められる高さ固有値であって、前記部品供給装置ごとに固有な前記高さ固有値を記憶する高さ記憶部と、装備された前記部品供給装置の前記高さ固有値に基づいて、前記装着ノズルが各前記部品供給ユニットから前記部品を採取するときの下降動作ストローク量を補正する高さ補正制御部と、を備え、複数の前記部品供給ユニットの各々は、前記部品を保持したキャリアテープを前記部品供給位置まで繰り出すテープ繰り出し機構を有し、前記テープ繰り出し機構により前記部品供給位置で前記部品を供給し、前記部品供給装置が機外に置かれた状態で、複数の前記部品供給ユニットの一部または全部の前記ユニット高さの実測値が求められ、前記実測値に基づき前記高さ固有値が演算されて前記高さ記憶部に記憶される、構成としてもよい。
さらに、部品実装機は、機台と、部品供給位置で部品を供給する複数の部品供給ユニット、および、前記部品供給ユニットの各々に設けられたユニット制御部と通信する装置制御部をそれぞれ有して、前記機台に交換可能に装備される複数台の部品供給装置と、昇降動作して前記部品供給ユニットから前記部品を採取し基板に実装する装着ノズルを有するとともに、前記装着ノズルの昇降動作の基準となる基準高さが設定されて、前記機台に装備される部品移載装置と、前記機台に設けられ、前記部品移載装置を制御し、前記装置制御部と通信する制御装置と、前記装置制御部に設けられ、前記部品供給装置が装備されたときの各前記部品供給ユニットの前記部品供給位置の高さを前記基準高さに対する相対的なユニット高さで表し、各前記部品供給ユニットの前記ユニット高さに基づいて各前記部品供給ユニットに共通に定められる高さ固有値であって、前記部品供給装置ごとに固有な前記高さ固有値を記憶する高さ記憶部と、前記制御装置に設けられ、装備された前記部品供給装置の前記高さ固有値に基づいて、前記装着ノズルが各前記部品供給ユニットから前記部品を採取するときの下降動作ストローク量を補正する高さ補正制御部と、を備え、前記部品供給装置が前記機台に装備されると、前記装置制御部は前記制御装置に前記高さ固有値を伝送し、前記部品供給装置が機外に置かれた状態で、複数の前記部品供給ユニットの一部または全部の前記ユニット高さの実測値が求められ、前記実測値に基づき前記高さ固有値が演算されて前記高さ記憶部に記憶される、構成としてもよい。
また、本発明の部品供給装置は、部品実装機の機台に装備される部品供給装置であって、各々が部品供給位置で部品を供給する複数の部品供給ユニットをそれぞれ装着するためのスロットが複数形成されたパレット部材と、前記部品実装機を制御する制御装置と通信する装置制御部と、前記装置制御部に設けられ、前記部品供給装置が前記機台に装備されたときに前記パレット部材に装着された複数の前記部品供給ユニットの前記部品供給位置の高さを代表する値である高さ固有値を記憶する高さ記憶部と、を備え、前記部品供給装置が前記機台に装備されると、前記装置制御部は、前記制御装置に前記高さ固有値を伝送し、前記部品実装機の前記機台に装備されていない状態で、複数の前記部品供給ユニットの一部または全部の前記部品供給位置の高さの実測値が求められ、前記実測値に基づき前記高さ固有値が演算されて前記高さ記憶部に記憶される。

本発明の部品実装機において、高さ記憶部は、部品供給装置が装備されたときの各部品供給ユニットの部品供給位置の高さを代表する高さ固有値であって部品供給装置ごとに固有な高さ固有値を記憶し、高さ補正制御部は、記憶された高さ固有値に基づいて装着ノズルが各部品供給ユニットから部品を採取するときの下降動作ストローク量を補正する。ここで、高さ固有値は、交換して装備される部品供給装置の個体差を吸収できるように部品供給装置ごとの固有値とされ、かつ、高さ固有値は、複数の部品供給ユニットの個体差や取り付け高さの誤差などの影響を抑制できる代表値でもある。したがって、高さ固有値に基づいて部品採取動作を制御することにより、高さ方向の誤差を総合的に吸収でき、安定して部品を採取できる。さらに、部品実装機が稼動している状況であっても、予め機外で高さ固有値を求めておくことができ、段取り替え作業が効率化されるとともに、部品実装機の稼動が阻害されない。
また、本発明の部品供給装置によれば、パレット部材に装着された複数の部品供給ユニットの部品供給位置の高さを代表する値である高さ固有値を記憶して、制御装置に伝送することができるので、上記した部品実装機と同様の効果が発生する。

実施形態の部品実装機の構成を示す平面図である。 実施形態の部品実装機の制御の構成を示すブロック図である。 部品供給装置を後方左斜め上方から見下ろした斜視図である。 部品供給装置の上部の側面図である。 部品供給装置の載置板の上面付近を示す斜視図である。 高さ方向を誇張して描くことにより、高さ記憶部の機能を概念的に説明した図である。 実施形態の部品実装ラインの構成を示す平面図である。

（１．実施形態の部品実装機１の構成）
本発明の実施形態の部品実装機１について、図１〜図６を参考にして説明する。図１は、実施形態の部品実装機１の構成を示す平面図である。図１の紙面左側から右側に向かう方向が基板Ｋを搬入出するＸ軸方向、紙面下側の後方から紙面上側の前方に向かう方向がＹ軸方向である。部品実装機１は、基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置４、部品カメラ５、および制御装置６（図２参照）などが機台９に組み付けられて構成されている。図２は、実施形態の部品実装機１の制御の構成を示すブロック図である。基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置４、および部品カメラ５は、制御装置６から制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。

基板搬送装置２は、基板Ｋを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置２は、搬送ユニット２５およびバックアップユニット２６からなる。搬送ユニット２５は、一対のガイドレール２１、２２、および一対のコンベアベルトなどで構成されている。一対のガイドレール２１、２２は、機台９の上面中央を横断して搬送方向（Ｘ軸方向）に延在し、かつ互いに平行して機台９に組み付けられている。一対のガイドレール２１、２２の向かい合う内側に、図略の無端環状の一対のコンベアベルトが並設されている。一対のコンベアベルトは、コンベア搬送面に基板Ｋの両縁をそれぞれ戴置した状態で輪転して、基板Ｋを機台９の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。バックアップユニット２６は、装着実施位置の下方に配設されている。バックアップユニット２６は、基板Ｋを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置４が装着実施位置で部品装着動作を行えるようになる。

部品供給装置３は、複数台が用意されており、その１台が機台９の後方寄りに交換可能に装備される。部品供給装置３は、複数のフィーダ方式部品供給ユニット８（図３参照、以降フィーダユニット８と略記）を含んで構成されている。部品供給装置３の詳細な構成は後述する。

部品移載装置４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動可能なＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置４は、ヘッド駆動機構４８を構成する一対のＹ軸レール４１、４２およびＹ軸スライダ４３、実装ヘッド４４、ノズルツール４５、吸着ノズル４６、ならびに基板カメラ４７などで構成されている。一対のＹ軸レール４１、４２は、機台９の両方の側面寄りに配置されて、前後方向（Ｙ軸方向）に延在している。Ｙ軸レール４１、４２上に、Ｙ軸スライダ４３が移動可能に装架されている。Ｙ軸スライダ４３は、図略のＹ軸ボールねじ機構によってＹ軸方向に駆動される。

実装ヘッド４４は、Ｙ軸スライダ４３に移動可能に装架されている。実装ヘッド４４は、図略のＸ軸ボールねじ機構によってＸ軸方向に駆動される。ノズルツール４５は、実装ヘッド４４に交換可能に保持される。ノズルツール４５は、負圧を利用して部品を吸着採取する吸着ノズル４６を１本または複数本有する。吸着ノズル４６は、昇降動作してフィーダユニット８の部品供給位置８２から部品を採取し、基板Ｋに装着する。吸着ノズル４６の昇降動作を制御する際の基準高さＨ０として、位置決めされた基板Ｋの上面高さが設定されている。なお、ノズルツール４５は、負圧を利用する吸着ノズル４６以外の装着ノズルを有してもよい。

基板カメラ４７は、ノズルツール４５と並んで実装ヘッド４４に設けられている。基板カメラ４７は、基板Ｋに付設された位置基準マークを撮像して、基板Ｋの正確な位置を検出する。また、基板カメラ４７は、フィーダユニット８に付設された識別コードを撮像して、フィーダユニット８の個体を特定できる。さらに、基板カメラ４７は、フィーダユニット８の部品供給位置８２にセットされた治具を撮像することにより、部品供給位置８２の高さを実測できる。

部品カメラ５は、基板搬送装置２と部品供給装置３との間の機台９の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ５は、実装ヘッド４４が部品供給装置３から基板Ｋ上に移動する途中で、吸着ノズル４６に吸着されている部品の状態を撮像する。部品カメラ５の撮像データによって部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどが判明すると、制御装置６は、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する制御を行う。

制御装置６は、機台９に組み付けられており、その配設位置は特に限定されない。制御装置６は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置である。制御装置６は、オペレータによる入力設定を行う入力部６１、オペレータに情報を表示する表示部６３、および各種のプログラムやデータを記憶する記憶部６２を備えている。図２に示されるように、制御装置６は、基板搬送装置２、部品供給装置３の装置制御部３８、部品移載装置４、および部品カメラ５と通信接続されている。さらに、制御装置６は、上位のホストコンピュータ７にも通信接続されている。

制御装置６は、基板Ｋに装着する部品の種類および装着順序、当該の部品を供給するフィーダユニット８などを指定した装着シーケンスを保持している。制御装置６は、基板カメラ４７および部品カメラ５の撮像データ、ならびに図略のセンサの検出データなどに基づき、装着シーケンスにしたがって部品装着動作を制御する。また、制御装置６は、生産完了した基板Ｋの生産数や、部品の装着に要した装着時間、部品の吸着エラーの発生回数などの稼動状況データを逐次収集して更新する。

（２．部品供給装置３の詳細な構成）
次に、部品供給装置３の詳細な構成について説明する。図３は、部品供給装置３を後方左斜め上方から見下ろした斜視図である。図４は、部品供給装置３の上部の側面図である。図５は、部品供給装置３の載置板３６の上面付近を示す斜視図である。図３において、１個のフィーダユニット８のみが例示されている。通常の使用時には、部品供給装置３の幅方向に多数のフィーダユニット８が列設される。

フィーダユニット８は、幅方向寸法が小さな扁平形状である。フィーダユニット８は、本体部８１、本体部８１の後方に配設されたリール支承部８７、および本体部８１の内部に配置されたフィーダ制御部８８などで構成されている。図４に示されるように、本体部８１の上面の前方端近くに部品供給位置８２が設定されている。本体部８１の前面の上から下へと順番に、上側位置決めピン８３、フィーダ側コネクタ８４、および下側位置決めピン８５が設けられている。

本体部８１は、部品を保持したキャリアテープを部品供給位置８２まで繰り出す図略のテープ繰り出し機構を有する。リール支承部８７は、キャリアテープが巻回された供給リールを回転可能に支承する。フィーダ制御部８８からの制御にしたがって、テープ繰り出し機構は、キャリアテープを所定ピッチずつ繰り出す。これにより、部品は、収納状態を解除され、部品供給位置８２から吸着ノズル４６へと順次供給される。

部品供給装置３は、台車３１、パレット部材３４、結合部材３５、載置板３６、および装置制御部３８などで構成されている。台車３１は、部品実装機１の幅寸法よりも小さめに形成されており、下側には移動用のキャスタ３１１が複数設けられている。台車３１の両方の側部に、それぞれ高さ調整部３２が設けられている。各高さ調整部３２から前向き斜め上方に向けて、それぞれアーム部材３３が高さ調整可能に立設されている。両方のアーム部材３３の先端上部に、板状のパレット部材３４が水平に架け渡されている。パレット部材３４の前側に、結合部材３５が立設されている。

パレット部材３４には、前後方向に延びるスロット３４１が幅方向に並んで形成されている。図３の例で、パレット部材３４には、６５条のスロット３４１が形成されている。結合部材３５の各スロット３４１に対応する位置には、上から下へと順番に上側位置決め孔３５１、装置側コネクタ３５２、および下側位置決め孔３５３が設けられている。

複数のフィーダユニット８は、それぞれパレット部材３４のスロット３４１の後方から前方に向かって差し込まれ、装着される。このとき、上側位置決めピン８３および下側位置決めピン８５は、それぞれ上側位置決め孔３５１および下側位置決め孔３５３に嵌入する。これにより、各フィーダユニット８は、パレット部材３４および結合部材３５に対して位置決めされる。また、フィーダ側コネクタ８４が装置側コネクタ３５２に嵌合する。これにより、フィーダユニット８に電源が供給され、かつ、フィーダ制御部８８と装置制御部３８とが通信接続される。

両方のアーム部材３３の先端のパレット部材３４の下側に離隔して、板状の載置板３６が水平に架け渡されている。図５に示されるように、載置板３６の上面の左右２箇所に、それぞれ位置決めピン３７が前方斜め上方を向いて立設されている。載置板３６の前側の上方に、基板形状の装置制御部３８が立設されている。載置板３６と装置制御部３８との間に、装置制御部３８に接続された通信コネクタ３９が配設されている。

載置板３６は、高さ調整部３２によってアーム部材３３とともに高さが調整された後、台車３１とともに前進して機台９の後方寄りの上面に載置される。このとき、両側の位置決めピン３７が機台９に設けられた位置決め孔に嵌入して、位置決めが行われる。また、装置制御部３８は、通信コネクタ３９を経由して制御装置６に通信接続される。これにより、部品供給装置３は、部品実装機１に装備された状態となる。

（３．高さ記憶部および高さ補正制御部の機能および作用）
次に、高さ記憶部および高さ補正制御部の機能および作用について説明する。本実施形態において、高さ記憶部の機能は部品供給装置３の装置制御部３８によって実現され、高さ補正制御部の機能は制御装置６によって実現されている。図６は、高さ方向を誇張して描くことにより、高さ記憶部の機能を概念的に説明した図である。

装置制御部３８は、部品供給装置３が装備されたときの各フィーダユニット８の部品供給位置８２の高さを基準高さＨ０に対する相対的なユニット高さで表し、各フィーダユニット８のユニット高さに基づいて各フィーダユニット８に共通に定められる高さ固有値Ｈｅｇを記憶する。ここで、パレット部材３４の全部のスロット３４１にフィーダユニット８が装着された場合を考えると、部品供給位置８２の高さは最大で６５点のデータとなり、全データを実測するのは煩雑である。したがって、本実施形態では、３個のフィーダユニット８を選択して、部品供給位置８２の高さを実測する。３個のフィーダユニット８の選択位置は、６５条のスロット３４１のうち左端、中央、および右端のスロット３４１Ｌ、３４１Ｃ、３４１Ｒとする。これに限定されず、選択位置は適宜変更できる。

また、部品実装機１は稼動中であることが多く、部品供給装置３が装備された状態で常に実測を行えるとは限らない。そこで、本実施形態では、部品供給装置３が部品実装機１の外部に置かれた状態で実測を行う。これに限定されず、部品供給装置３が装備された状態で、前述した基板カメラ４７により部品供給位置８２の高さを実測してもよい。

実測によって得られた３個の部品供給位置８２の高さの実測値は、図６に示されるように、基準高さＨ０に対する相対的なユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲに変換される。そして、装置制御部３８は、３個のユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲに基づいて、高さ固有値Ｈｅｇを演算する。本実施形態では、高さ固有値Ｈｅｇとして、３個のユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲの平均値を用いる。これに限定されず、他の演算方法を用いて高さ固有値Ｈｅｇを求めてもよい。例えば、吸着ノズル４６が部品に衝突する事態を回避するために高さ方向の余裕を設ける場合、高さ固有値Ｈｅｇを小さめ（低い位置）に設定することが好ましい。この場合、高さ固有値Ｈｅｇとして、３個のユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲの最小値を用いることができる。

なお、フィーダユニット８の実物に代え、フィーダユニット８を模擬した治具を用いて実測を行うこともできる。この治具は、フィーダユニット８の部品供給位置８２の高さや、上側位置決めピン８３および下側位置決めピン８５の取り付け位置などが高精度に製作されたものである。いくつかのスロット３４１を選択して治具を装着し、治具の部品供給位置８２の高さを測定することにより、選択したスロット３４１に対応する上側位置決め孔３５１および下側位置決め孔３５３の高さ誤差が高精度に求められる。さらに、治具を用いた機外の実測では、機内の基板カメラ４７よりも高精度な測定器を利用できる。例えば、検出部が下降して治具の部品供給位置８２に接触することにより部品供給位置８２の高さを検出する接触式センサを利用できる。

フィーダユニット８の実物または治具を用いた実測によって最終的に得られた高さ固有値Ｈｅｇは、装置制御部３８の内部の不揮発性メモリに記憶される。装置制御部３８は、部品実装機１に部品供給装置３が装備されると、通信接続された制御装置６（高さ補正制御部）に高さ固有値Ｈｅｇを伝送する。ここで、部品供給装置３は、両方の位置決めピン３７の形状や配設される高さ位置に個体差を有している。したがって、高さ固有値Ｈｅｇは、部品供給装置３ごとに固有な値となり、部品供給装置３の個体差の影響を吸収可能な値となる。

また、結合部材３５に設けられた６５個の上側位置決め孔３５１および６５個の下側位置決め孔３５３の高さは完全に一致せず、誤差を含んでいる。一方、フィーダユニット８の上側位置決めピン８３および下側位置決めピン８５の高さにも個体差がある。さらに、フィーダユニット８の構造に起因する部品供給位置８２の高さにも個体差がある。したがって、高さ固有値Ｈｅｇは、複数のフィーダユニット８の個体差や取り付け高さの誤差などの影響を抑制できる代表値でもある。

制御装置６は、装置制御部３８から受け取った高さ固有値Ｈｅｇに基づいて、吸着ノズル４６が各フィーダユニット８の部品供給位置８２から部品を吸着するときの下降動作ストローク量を補正する。これによれば、吸着ノズル４６の部品吸着動作の制御に際して、複数台の部品供給装置３の個体差の影響が吸収され、かつ複数のフィーダユニット８の個体差や取り付け高さの誤差などの影響が抑制される。下降動作ストローク量の補正は、部品移載装置４内の制御部が高さ固有値Ｈｅｇの情報を受け取って実施するようにしてもよい。

なお、高さ固有値Ｈｅｇは、代表値としてひとつだけでもよいが、複数あってもよい。例えば、実測された３個のユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲを高さ固有値として記憶してもよい。この場合、６５条のスロット３４１を左寄りのグループ、中央付近のグループ、および右寄りのグループに分け、各グループに近傍のユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲを割り当てる。そして、フィーダユニット８が装着されるスロット３４１の位置に応じて３個のユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲを使い分け、吸着ノズル４６の部品吸着動作の制御に反映する。また例えば、装着される全部のフィーダユニット８の部品供給位置８２の高さを実測し、各実測値を高さ固有値として記憶してもよい。

（４．実施形態の部品実装機１の態様および効果）
実施形態の部品実装機１は、機台９と、部品供給位置８２で部品を供給する複数のフィーダユニット８（部品供給ユニット）をそれぞれ有して、機台９に交換可能に装備される複数台の部品供給装置３と、昇降動作してフィーダユニット８から部品を採取し基板Ｋに実装する吸着ノズル４６（装着ノズル）を有するとともに、吸着ノズル４６の昇降動作の基準となる基準高さＨ０が設定されて、機台９に装備される部品移載装置４と、部品供給装置３が装備されたときの各フィーダユニット８の部品供給位置８２の高さを基準高さＨ０に対する相対的なユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲで表し、各フィーダユニット８のユニット高さＨＬ、ＨＣ、ＨＲに基づいて各フィーダユニット８に共通に定められる高さ固有値Ｈｅｇであって、部品供給装置３ごとに固有な高さ固有値Ｈｅｇを記憶する装置制御部３８（高さ記憶部）と、装備された部品供給装置３の高さ固有値Ｈｅｇに基づいて、吸着ノズル４６が各フィーダユニット８から部品を採取するときの下降動作ストローク量を補正する制御装置６（高さ補正制御部）と、を備えた。

ここで、高さ固有値Ｈｅｇは、交換して装備される部品供給装置３の個体差を吸収できるように部品供給装置３ごとの固有値とされ、かつ、高さ固有値Ｈｅｇは、複数のフィーダユニット８の個体差や取り付け高さの誤差などの影響を抑制できる代表値でもある。したがって、高さ固有値Ｈｅｇに基づいて吸着ノズル４６の部品採取動作を制御することにより、高さ方向の誤差を総合的に吸収でき、安定して部品を採取できる。

さらに、装置制御部３８は、部品供給装置３に設けられ、当該の部品供給装置３が装備されると高さ固有値Ｈｅｇを制御装置６に伝送する。これによれば、各部品供給装置３の高さ固有値Ｈｅｇを１度測定して記憶させておけば、部品供給装置３が装備されるたびに当該の高さ固有値Ｈｅｇが自動的に制御装置６に伝送される。したがって、部品供給装置３を交換して装備する際の段取り替え作業の手間が軽減される。

さらに、部品供給装置３が機外に置かれた状態で、複数のフィーダユニット８の一部のユニット高さの実測値が求められ、実測値に基づいて高さ固有値Ｈｅｇが演算される。これによれば、部品実装機１が稼動している状況であっても、予め機外で高さ固有値Ｈｅｇを求めておくことができる。したがって、段取り替え作業が効率化されるとともに、部品実装機１の稼動が阻害されない。

さらに、部品供給装置３は、幅方向に列設された複数のフィーダユニット８を有する。これによれば、高さ固有値Ｈｅｇは、多数のフィーダユニット８の個体差や取り付け高さの誤差の影響などを抑制できる代表値となる。したがって、高さ固有値Ｈｅｇに基づいて吸着ノズル４６の部品吸着動作を制御することにより、多数のフィーダユニット８から安定して部品を採取できる。

（５．実施形態の部品実装ライン１００）
次に、本発明の実施形態の部品実装ライン１００について、実施形態の部品実装機１で説明していない点、および実施形態の部品実装機１と異なる点を主に説明する。図７は、実施形態の部品実装ライン１００の構成を示す平面図である。実施形態の部品実装ライン１００は、実施形態の部品実装機１と同じ構造の４台の部品実装機１１〜１４が一列に連結されて構成されている。４台の部品実装機１Ａ〜１Ｄは、説明済みの部品供給装置３と同じ構造の６台の部品供給装置３Ａ〜３Ｆを互換可能に装備することができる。図６の例で、第１〜第４の部品実装機１１〜１４に第１〜第４の部品供給装置３Ａ〜３Ｄが装備されており、さらに、第５および第６の部品供給装置３Ｅ、３Ｆが交換用に準備されている。

実施形態の部品実装ライン１００において、高さ記憶部の機能および高さ補正制御部の機能は、ともに各部品実装機１１〜１４の制御装置６によって実現されている。また、高さ固有値Ｈｅｇを求める際にユニット高さを実測する３個のフィーダユニット８の選択位置は、左端、中央、および右端のスロット３４１Ｌ、３４１Ｃ、３４１Ｒとされている。ただし、ユニット高さの実測は、部品供給装置３Ａ〜３Ｆが部品実装機１１〜１４に装備された状態で行う。

すなわち、新品の部品供給装置３Ａ〜３Ｆやメンテナンス実施後の部品供給装置３Ａ〜３Ｆが初めて部品実装機１１〜１４に装備されたときに、制御装置６は、高さ固有値Ｈｅｇを演算するプログラムを実行する。プログラムの実行に先立ち、オペレータは、左端、中央、および右端のスロット３４１Ｌ、３４１Ｃ、３４１Ｒに装着されたフィーダユニット８の部品供給位置８２にそれぞれ治具をセットする。次に、制御装置６は、基板カメラ４７を３つの治具の上方に順番に移動させて各治具を撮像させることにより、３箇所の部品供給位置８２の高さを実測する。

次いで、制御装置６は、３箇所の部品供給位置８２の高さの実測値をユニット高さに変換する。さらに、制御装置６は、予め設定された平均値演算や最小値選択などの演算方法にしたがい、高さ固有値Ｈｅｇを演算する。最終的に、制御装置６は、部品供給装置３Ａ〜３Ｆの個体を識別する識別コードと、当該の部品供給装置３Ａ〜３Ｆの高さ固有値Ｈｅｇとをセットにして記憶する。部品供給装置３Ａ〜３Ｆの２度目以降の装備では、ユニット高さの実測および高さ固有値Ｈｅｇの演算は行われず、記憶された高さ固有値Ｈｅｇが用いられる。

ここで、各部品供給装置３Ａ〜３Ｆの高さ固有値Ｈｅｇが４台の部品実装機１１〜１４で互いに異なることが許容されている。例えば、第１の部品供給装置３Ａの高さ固有値ＨＡは、第１の部品実装機１１では高さ固有値ＨＡ１、第２の部品実装機１２では高さ固有値ＨＡ２、第３の部品実装機１３では高さ固有値ＨＡ３、第４の部品実装機１４では高さ固有値ＨＡ４と記憶されている。そして、ＨＡ１≠ＨＡ２≠ＨＡ３≠ＨＡ４となることが許容されている。

同様に、第２の部品供給装置３Ｂの高さ固有値ＨＢは、４台の部品実装機１１〜１４にそれぞれ高さ固有値ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４と記憶され、これら４つの高さ固有値ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４が互いに異なってもよい。さらに同様に、第３〜第６の部品供給装置３Ｃ〜３Ｆの高さ固有値Ｈｅｇは、４台の部品実装機１１〜１４で互いに異なることが許容されている。

高さ固有値Ｈｅｇ（ＨＡ１〜ＨＡ４、ＨＢ１〜ＨＢ４）が４台の部品実装機１１〜１４で相違する原因は、部品実装機１１〜１４の側の個体差に起因する。例えば、部品供給装置３の位置決めピン３７が嵌入する機台９側の位置決め孔の高さは、４台の部品実装機１１〜１４で相違し得る（個体差が生じ得る）。この場合、同じ部品供給装置（３Ａ〜３Ｆのいずれか１台）が装備されても、４台の部品実装機１１〜１４の相互間で載置板３６の載置高さがばらついて、高さ固有値Ｈｅｇの相違が発生する。

実施形態の部品実装ライン１００を構成する各部品実装機１１〜１４では、記憶された高さ固有値Ｈｅｇに基づいて吸着ノズル４６の部品採取動作を制御することにより、高さ方向の誤差を総合的に吸収でき、安定して部品を採取できる。

さらに、各部品実装機１１〜１４の制御装置６（高さ補正制御部）は、高さ記憶部を兼ね、部品供給装置３の個体を識別する識別コードと、当該の部品供給装置３の高さ固有値Ｈｅｇとをセットにして記憶する。これによれば、各部品供給装置３Ａ〜３Ｆの高さ固有値Ｈｅｇを１度測定して記憶させておけば、装備される部品供給装置３に対応して当該の高さ固有値Ｈｅｇが自動的に部品吸着動作に反映される。したがって、部品供給装置３を交換して装備する際の段取り替え作業の手間が軽減される。

さらに、各部品実装機１１〜１４において、部品供給装置３Ａ〜３Ｆが装備された状態で複数のフィーダユニット８の一部のユニット高さの実測値が求められ、実測値に基づいて高さ固有値Ｈｅｇが演算される。これによれば、部品実装機１１〜１４に部品供給装置３Ａ〜３Ｆが装備された実際の使用状況下で高さ固有値Ｈｅｇが求められるので、高さ固有値Ｈｅｇの精度が良好となる。

また、実施形態の部品実装ライン１００は、実施形態の部品実装機１と同じ構造の部品実装機１１〜１４を複数台備え、複数台の部品供給装置３Ａ〜３Ｆは、各部品実装機１１〜１４に互換可能に装備され、かつ、高さ固有値Ｈｅｇ（ＨＡ１〜ＨＡ４、ＨＢ１〜ＨＢ４）が複数台の部品実装機１１〜１４で互いに異なることを許容する。これによれば、部品実装機１１〜１４の側の個体差をも反映した高さ固有値Ｈｅｇが個別に求められるので、各部品実装機１１〜１４において高さ固有値Ｈｅｇの精度がさらに向上する。

（６．実施形態の応用および変形）
なお、前述したように、部品供給装置３、３Ａ〜３Ｆが装備されるたびに高さ固有値Ｈｅｇを演算する必要は無い。それでも、多数のフィーダユニット８を交換した後の部品供給装置３、３Ａ〜３Ｆについては、装備された状態または機外に置かれた状態でユニット高さを実測して、高さ固有値Ｈｅｇを求め直すことが好ましい。

また、上側および下側位置決めピン８３、８５を用いたフィーダユニット８の位置決め構造、ならびに、載置板３６の上面の位置決めピン３７を用いた部品供給装置３の位置決め構造は、他の構造であってもよい。どのような位置決め構造であっても、本発明によれば、最終的に部品供給位置８２の高さの誤差を総合的に吸収できる。さらに、実施形態において、部品供給装置３は複数のフィーダユニット８を含んで構成されているが、これに限定されない。例えば、部品供給装置３は、複数のトレイ式部品供給ユニットで構成されていてもよい。

さらになお、フィーダユニット８の個体差のデータを利用して、吸着ノズル４６の下降動作ストローク量を補正するようにしてもよい。例えば、フィーダユニット８は、自身の寸法に関するデータをフィーダ制御部８８の内部のメモリに記憶することができる。すると、制御装置６は、装置制御部３８から高さ固有値Ｈｅｇを受け取るとともに、フィーダ制御部８８から装置制御部３８を経由してフィーダユニット８の寸法に関するデータを受け取ることができる。これによれば、制御装置６は、各フィーダユニット８の寸法をそれぞれ考慮して、下降動作ストローク量を個別に正確に補正することができる。また、本発明の高さ記憶部および高さ補正制御部は、装置制御部３８および制御装置６以外の制御部やコンピュータによって実現されていてもよい。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

１、１１〜１４：部品実装機 ２：基板搬送装置
３、３Ａ〜３Ｆ：部品供給装置 ３４：パレット部材
３４１、３４１Ｌ、３４１Ｃ、３４１Ｒ：スロット
３８：装置制御部（高さ記憶部）
４：部品移載装置 ４６：吸着ノズル
５：部品カメラ ６：制御装置（高さ補正制御部、高さ記憶部）
８：フィーダ方式部品供給ユニット（フィーダユニット）
８２：部品供給位置 ９：機台
１００：部品実装ライン
Ｈ０：基準高さ Ｈｅｇ：高さ固有値
ＨＬ、ＨＣ、ＨＲ：ユニット高さ

Claims (8)

1. 機台と、
   部品供給位置で部品を供給する複数の部品供給ユニット、および、前記部品供給ユニットの各々に設けられたユニット制御部と通信する装置制御部をそれぞれ有して、前記機台に交換可能に装備される複数台の部品供給装置と、
   昇降動作して前記部品供給ユニットから前記部品を採取し基板に実装する装着ノズルを有するとともに、前記装着ノズルの昇降動作の基準となる基準高さが設定されて、前記機台に装備される部品移載装置と、
   前記装置制御部に設けられ、前記部品供給装置が装備されたときの各前記部品供給ユニットの前記部品供給位置の高さを前記基準高さに対する相対的なユニット高さで表し、各前記部品供給ユニットの前記ユニット高さに基づいて各前記部品供給ユニットに共通に定められる高さ固有値であって、前記部品供給装置ごとに固有な前記高さ固有値を記憶する高さ記憶部と、
   装備された前記部品供給装置の前記高さ固有値に基づいて、前記装着ノズルが各前記部品供給ユニットから前記部品を採取するときの下降動作ストローク量を補正する高さ補正制御部と、を備え、
   前記部品供給装置が機外に置かれた状態で、複数の前記部品供給ユニットの一部または全部の前記ユニット高さの実測値が求められ、前記実測値に基づき前記高さ固有値が演算されて前記高さ記憶部に記憶される、
   部品実装機。
2. 機台と、
   部品供給位置で部品を供給する複数の部品供給ユニットをそれぞれ有して、前記機台に交換可能に装備される複数台の部品供給装置と、
   昇降動作して前記部品供給ユニットから前記部品を採取し基板に実装する装着ノズルを有するとともに、前記装着ノズルの昇降動作の基準となる基準高さが設定されて、前記機台に装備される部品移載装置と、
   前記部品供給装置が装備されたときの各前記部品供給ユニットの前記部品供給位置の高さを前記基準高さに対する相対的なユニット高さで表し、各前記部品供給ユニットの前記ユニット高さに基づいて各前記部品供給ユニットに共通に定められる高さ固有値であって、前記部品供給装置ごとに固有な前記高さ固有値を記憶する高さ記憶部と、
   装備された前記部品供給装置の前記高さ固有値に基づいて、前記装着ノズルが各前記部品供給ユニットから前記部品を採取するときの下降動作ストローク量を補正する高さ補正制御部と、を備え、
   複数の前記部品供給ユニットの各々は、前記部品を保持したキャリアテープを前記部品供給位置まで繰り出すテープ繰り出し機構を有し、前記テープ繰り出し機構により前記部品供給位置で前記部品を供給し、
   前記部品供給装置が機外に置かれた状態で、複数の前記部品供給ユニットの一部または全部の前記ユニット高さの実測値が求められ、前記実測値に基づき前記高さ固有値が演算されて前記高さ記憶部に記憶される、
   部品実装機。
3. 機台と、
   部品供給位置で部品を供給する複数の部品供給ユニット、および、前記部品供給ユニットの各々に設けられたユニット制御部と通信する装置制御部をそれぞれ有して、前記機台に交換可能に装備される複数台の部品供給装置と、
   昇降動作して前記部品供給ユニットから前記部品を採取し基板に実装する装着ノズルを有するとともに、前記装着ノズルの昇降動作の基準となる基準高さが設定されて、前記機台に装備される部品移載装置と、
   前記機台に設けられ、前記部品移載装置を制御し、前記装置制御部と通信する制御装置と、
   前記装置制御部に設けられ、前記部品供給装置が装備されたときの各前記部品供給ユニットの前記部品供給位置の高さを前記基準高さに対する相対的なユニット高さで表し、各前記部品供給ユニットの前記ユニット高さに基づいて各前記部品供給ユニットに共通に定められる高さ固有値であって、前記部品供給装置ごとに固有な前記高さ固有値を記憶する高さ記憶部と、
   前記制御装置に設けられ、装備された前記部品供給装置の前記高さ固有値に基づいて、前記装着ノズルが各前記部品供給ユニットから前記部品を採取するときの下降動作ストローク量を補正する高さ補正制御部と、を備え、
   前記部品供給装置が前記機台に装備されると、前記装置制御部は前記制御装置に前記高さ固有値を伝送し、
   前記部品供給装置が機外に置かれた状態で、複数の前記部品供給ユニットの一部または全部の前記ユニット高さの実測値が求められ、前記実測値に基づき前記高さ固有値が演算されて前記高さ記憶部に記憶される、
   部品実装機。
4. 複数の前記部品供給ユニットの各々にユニット制御部が設けられ、複数の前記部品供給ユニットの各々は、自身の寸法に関するデータを前記ユニット制御部に記憶し、
   前記高さ補正制御部は、各前記部品供給ユニットの前記寸法に関する前記データを受け取って考慮し、前記下降動作ストローク量を個別に補正する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品実装機。
5. 前記高さ記憶部は、前記部品供給装置に設けられ、当該の前記部品供給装置が装備されると前記高さ固有値を前記高さ補正制御部に伝送する請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装機。
6. 前記部品供給装置は、幅方向に列設された複数のフィーダ方式部品供給ユニットを有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品実装機。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載された部品実装機を複数台備え、
   複数台の前記部品供給装置の少なくとも一部は、複数台の前記部品実装機の少なくとも一部に互換可能に装備され、かつ、前記高さ固有値が複数台の前記部品実装機の少なくとも一部で互いに異なることを許容する部品実装ライン。
8. 部品実装機の機台に装備される部品供給装置であって、
   各々が部品供給位置で部品を供給する複数の部品供給ユニットをそれぞれ装着するためのスロットが複数形成されたパレット部材と、
   前記部品実装機を制御する制御装置と通信する装置制御部と、
   前記装置制御部に設けられ、前記部品供給装置が前記機台に装備されたときに前記パレット部材に装着された複数の前記部品供給ユニットの前記部品供給位置の高さを代表する値である高さ固有値を記憶する高さ記憶部と、を備え、
   前記部品供給装置が前記機台に装備されると、前記装置制御部は、前記制御装置に前記高さ固有値を伝送し、
   前記部品実装機の前記機台に装備されていない状態で、複数の前記部品供給ユニットの一部または全部の前記部品供給位置の高さの実測値が求められ、前記実測値に基づき前記高さ固有値が演算されて前記高さ記憶部に記憶される、
   部品供給装置。

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