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WO2018146740A1 - 作業機 - Google Patents

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Publication number
WO2018146740A1
WO2018146740A1 PCT/JP2017/004498 JP2017004498W WO2018146740A1 WO 2018146740 A1 WO2018146740 A1 WO 2018146740A1 JP 2017004498 W JP2017004498 W JP 2017004498W WO 2018146740 A1 WO2018146740 A1 WO 2018146740A1
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WO
WIPO (PCT)
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component
holding
angle
holder
holding tool
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/004498
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達 松本
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｆｕｊｉ filed Critical 株式会社Ｆｕｊｉ
Priority to EP17896283.3A priority Critical patent/EP3581347B1/en
Priority to CN201780085227.2A priority patent/CN110248777B/zh
Priority to PCT/JP2017/004498 priority patent/WO2018146740A1/ja
Priority to US16/483,058 priority patent/US11452248B2/en
Priority to JP2018566684A priority patent/JP6803408B2/ja
Publication of WO2018146740A1 publication Critical patent/WO2018146740A1/ja

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    • G05B2219/45026—Circuit board, pcb

Definitions

  • the present invention relates to a working machine including a working head having a holding tool for holding parts and a moving device for moving the working head.
  • the working machine for holding the parts includes a rotation device that rotates the holding tool about the axis, and a posture in which the tip of the holding tool faces downward and a posture that faces side. And a turning device for turning the holding tool between them.
  • the holding tool changes to various postures, so there is a possibility that the parts held by the holding tool may come into contact with a part of the working machine.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to avoid contact of a part held by a holder with a part of a work machine.
  • the present specification includes a holder that holds a component, a rotation device that rotates the holder around an axis, and a posture in which a tip portion of the holder faces downward.
  • a working head having a turning device for turning the holder between a first posture and a second posture which is a side-facing posture; a moving device for moving the working head; and the working head and the moving device And a control device that controls the operation of the control device, wherein the control device moves the work head to a target position after the parts are held by the holder in the first posture.
  • An operation control unit is provided for rotating the holder from the first position to the second position and rotating the holder from a holding angle, which is a rotation angle of the holder when holding a component, to a target angle.
  • the operation control unit When rotating the holding tool from the first position to the second position and rotating the holding tool from the holding angle to the target angle, the parts held by the holding tool are A work machine that controls the operation of at least one of the rotation device and the turning device so as to avoid contact of a part held by the holding tool with a part of the work machine when contacting a part. Is disclosed.
  • the present disclosure by controlling the operation of at least one of the rotation device and the turning device, it is possible to avoid contact of a part held by the holder with a part of the work machine.
  • FIG. 1 shows a component mounter 10.
  • the component mounter 10 is a device for performing a component mounting operation on the circuit substrate 12.
  • the component mounter 10 includes an apparatus main body 20, a base material conveyance holding device 22, a component mounting device 24, imaging devices 26 and 28, a component supply device 30, a bulk component supply device 32, and a control device (see FIG. 9) 34.
  • the circuit substrate 12 includes a circuit board, a three-dimensional structure substrate, and the like, and the circuit board includes a printed wiring board and a printed circuit board.
  • the apparatus main body 20 includes a frame portion 40 and a beam portion 42 that is overlaid on the frame portion 40.
  • the substrate conveyance holding device 22 is disposed in the center of the frame portion 40 in the front-rear direction, and includes a conveyance device 50 and a clamp device 52.
  • the conveyance device 50 is a device that conveys the circuit substrate 12
  • the clamp device 52 is a device that holds the circuit substrate 12.
  • the base material transport and holding device 22 transports the circuit base material 12 and holds the circuit base material 12 fixedly at a predetermined position.
  • the conveyance direction of the circuit substrate 12 is referred to as an X direction
  • a horizontal direction perpendicular to the direction is referred to as a Y direction
  • a vertical direction is referred to as a Z direction. That is, the width direction of the component mounting machine 10 is the X direction, and the front-rear direction is the Y direction.
  • the component mounting device 24 is disposed in the beam portion 42 and includes two work heads 60 and 62 and a work head moving device 64.
  • Each of the work heads 60 and 62 has a suction nozzle (see FIG. 2) 66 and holds the component by the suction nozzle 66.
  • the work head moving device 64 includes an X direction moving device 68, a Y direction moving device 70, and a Z direction moving device 72. Then, the two working heads 60 and 62 are integrally moved to arbitrary positions on the frame portion 40 by the X-direction moving device 68 and the Y-direction moving device 70. Further, as shown in FIG.
  • each work head 60, 62 is detachably attached to the sliders 74, 76, and the Z-direction moving device 72 individually moves the sliders 74, 76 in the vertical direction. That is, the work heads 60 and 62 are individually moved in the vertical direction by the Z-direction moving device 72.
  • the imaging device 26 is attached to the slider 74 in a state of facing downward, and is moved together with the work head 60 in the X direction, the Y direction, and the Z direction. Thereby, the imaging device 26 images an arbitrary position on the frame unit 40. As shown in FIG. 1, the imaging device 28 is disposed between the base material conveyance holding device 22 and the component supply device 30 on the frame portion 40 so as to face upward. Thereby, the imaging device 28 images the parts held by the suction nozzles 66 of the work heads 60 and 62.
  • the component supply device 30 is disposed at one end of the frame portion 40 in the front-rear direction.
  • the component supply device 30 includes a tray-type component supply device 78 and a feeder-type component supply device (not shown).
  • the tray-type component supply device 78 is a device that supplies components placed on the tray.
  • the feeder-type component supply device is a device that supplies components using a tape feeder (not shown) and a stick feeder (not shown).
  • the bulk component supply device 32 is disposed at the other end portion of the frame portion 40 in the front-rear direction.
  • the separated component supply device 32 is a device for aligning a plurality of components scattered in a separated state and supplying the components in an aligned state. That is, it is an apparatus that aligns a plurality of components in an arbitrary posture into a predetermined posture and supplies the components in a predetermined posture.
  • the structure of the component supply apparatus 32 is demonstrated in detail.
  • examples of the components supplied by the component supply device 30 and the bulk component supply device 32 include electronic circuit components, solar cell components, and power module components.
  • Electronic circuit components include components having leads and components not having leads.
  • the bulk component supply device 32 includes a main body 80, a component supply unit 82, an imaging device 84, and a component delivery device 86.
  • the component supply unit 82 includes a component supplier 88 and a component scattering device (see FIG. 4) 90, and the component supplier 88 and the component scattering device 90 are integrally configured. is there.
  • the component supply unit 82 is detachably assembled to the base 96 of the main body 80. In the bulk component supply device 32, five component supply units 82 are arranged in a line in the X direction.
  • the component supplier 88 has a generally rectangular parallelepiped box shape, and is arranged so as to extend in the Y direction, as shown in FIGS.
  • the Y direction may be described as the front-rear direction of the component supplier 88
  • the left direction in FIG. 5 may be described as the front
  • the component feeder 88 is open at the upper surface and the front surface, and the opening at the upper surface is a component inlet 97, and the front opening is a component outlet 98.
  • an inclined plate 104 is disposed below the input port 97.
  • the inclined plate 104 is arranged in the entire width direction (X direction) of the component feeder 88 from the rear end face of the component feeder 88 toward the center, and the front end is positioned below. Inclined to do.
  • a conveyor device 106 is disposed on the front side of the inclined plate 104.
  • the conveyor device 106 includes a pair of rollers 108 and 110 and a conveyor belt 112.
  • Each of the pair of rollers 108 and 110 is disposed inside the component supplier 88 so as to extend in the width direction of the component supplier 88 and spans the entire width of the component supplier 88. Yes.
  • the roller 108 opposes the end portion on the front side of the inclined plate 104, that is, the end portion located on the lowermost side of the inclined plate 104 with a clearance.
  • the roller 110 is disposed obliquely above the front side of the roller 108.
  • the conveyor belt 112 is wound around a pair of rollers 108 and 110.
  • the pair of rollers 108 and 110 are rotatable about the axis, and are rotated in a controllable manner by the operation of the rotating device 114.
  • the rotation directions of the rollers 108 and 110 are counterclockwise in FIG.
  • the conveyor belt 112 rotates counterclockwise in FIG. 5 between the pair of rollers 108 and 110. That is, the conveying direction by the conveyor belt 112 is obliquely upward from the front end portion of the inclined plate 104 toward the front.
  • an inclined plate 126 is disposed obliquely below the front side of the roller 110 of the conveyor device 106.
  • the inclined plate 126 is disposed in the entire width direction of the component feeder 88 from the front end surface of the component feeder 88 toward the lower side of the roller 110 so that the end on the rear side is positioned below. It is inclined to.
  • an inclined plate 128 is disposed below the inclined plate 126.
  • the inclined plate 128 is disposed in the entire width direction of the component feeder 88 from below the central portion of the conveyor device 106 toward the discharge port 98 of the component feeder 88, and the front end portion is directed downward. Inclined to be located.
  • a pair of side frame portions 130 is assembled to the base 96.
  • the pair of side frame portions 130 are erected so as to be parallel to each other and to extend in the Y direction in an opposed state.
  • the distance between the pair of side frame portions 130 is slightly larger than the dimension in the width direction of the component feeder 88, and the component feeder 88 is detachable between the pair of side frame portions 130. It is attached to.
  • the component scattering device 90 includes a component support member 150 and a component support member moving device 152.
  • the component support member 150 includes a stage 156 and a pair of side wall portions 158.
  • the stage 156 has a generally longitudinal plate shape and is disposed so as to extend forward from below the component feeder 88 mounted between the pair of side frame portions 130. Note that the upper surface of the stage 156 is generally horizontal, and is disposed with a slight clearance from the bent forward end of the inclined plate 128 of the component supplier 88 as shown in FIG. ing. Further, as shown in FIG. 4, the pair of side wall portions 158 are fixed in a state of being erected on both sides in the longitudinal direction of the stage 156, and the upper end of each side wall portion 158 is from the upper surface of the stage 156. It extends upward.
  • the component support member moving device 152 includes a guide rail 160 and a slider 162 as shown in FIG.
  • the guide rail 160 is disposed below the component support member 150 so as to extend in the longitudinal direction of the stage 156.
  • the slider 162 is slidably attached to the guide rail 160, and slides to an arbitrary position by the operation of an electromagnetic motor (see FIG. 9) 166.
  • the stage 156 of the component support member 150 is connected to the slider 162 via a connecting mechanism 168.
  • the component support member 150 moves in the Y direction by the operation of the component support member moving device 152, and the stored state (see FIG. 6) stored below the component supplier 88 and from below the component supplier 88. It moves between the exposed state (see FIG. 5).
  • the imaging device 84 includes a camera 290 and a camera moving device 292.
  • the camera moving device 292 includes a guide rail 296 and a slider 298.
  • the guide rail 296 is fixed to the main body 80 so as to extend in the width direction (X direction) of the bulk component supply device 32 above the component supplier 88.
  • the slider 298 is slidably attached to the guide rail 296, and slides to an arbitrary position by the operation of the electromagnetic motor (see FIG. 9) 299.
  • the camera 290 is attached to the slider 298 so as to face downward.
  • the component delivery device 86 includes a component holding head moving device 300, a component holding head 302, and two shuttle devices 304, as shown in FIG.
  • the component holding head moving device 300 includes an X direction moving device 310, a Y direction moving device 312, and a Z direction moving device 314.
  • the Y-direction moving device 312 has a Y slider 316 disposed above the component supply unit 82 so as to extend in the X direction.
  • the Y slider 316 is driven by an electromagnetic motor (see FIG. 9) 319. , Move to any position in the Y direction.
  • the X-direction moving device 310 has an X-slider 320 disposed on the side surface of the Y-slider 316.
  • the X-slider 320 is moved to an arbitrary position in the X-direction by driving an electromagnetic motor (see FIG. 9) 321. Moving.
  • the Z-direction moving device 314 has a Z-slider 322 disposed on the side surface of the X-slider 320.
  • the Z-slider 322 is moved to an arbitrary position in the Z-direction by driving an electromagnetic motor (see FIG. 9) 323. Moving.
  • the component holding head 302 includes a head main body 330, a suction nozzle 332, a nozzle turning device 334, and a nozzle rotation device 335.
  • the head body 330 is formed integrally with the Z slider 322.
  • the suction nozzle 332 holds parts and is detachably attached to the lower end portion of the holder 340.
  • the holder 340 is slidably supported by the support shaft 344 at the lower end portion of the holder support portion 342, and the holder 340 is bent 90 degrees upward by the operation of the nozzle turning device 334. Thereby, the suction nozzle 332 attached to the lower end of the holder 340 turns 90 degrees and is located at the turning position.
  • the suction nozzle 332 changes the posture of the suction nozzle 332 between the posture in which the tip of the suction nozzle 332 faces downward and the posture in which the suction nozzle 332 faces sideward by the operation of the nozzle turning device 334, and the non-turning position. Swivel between and the swivel position.
  • the nozzle rotation device 335 rotates the holder support portion 342 around the axis. As a result, the suction nozzle 332 rotates around the axis.
  • each of the two shuttle devices 304 includes a component carrier 388 and a component carrier moving device 390, and is fixed to the main body 80 side by side in front of the component supply unit 82.
  • Five component receiving members 392 are mounted on the component carrier 388 in a row in the horizontal direction, and the components are placed on each component receiving member 392.
  • the component supplied by the bulk component supply device 32 is an electronic circuit component having a lead 410 (hereinafter may be abbreviated as “lead component”) 410.
  • the block-shaped component main body 412 and two leads 414 protruding from the bottom surface of the component main body 412 are configured.
  • the component receiving member 392 is formed with a component receiving recess 416 having a shape corresponding to the lead component 410.
  • the component receiving recess 416 is a stepped recess, and includes a main body receiving recess 418 that opens to the top surface of the component receiving member 392 and a lead receiving recess 420 that opens to the bottom surface of the main body receiving recess 418. Yes.
  • the lead component 410 is inserted into the component receiving recess 416 with the lead 414 facing downward.
  • the lead 414 is inserted into the lead receiving recess 420 and the lead component 410 is placed inside the component receiving recess 416 with the component main body 412 inserted into the main body receiving recess 418.
  • the component carrier moving device 390 is a plate-like longitudinal member, and is disposed on the front side of the component supply unit 82 so as to extend in the front-rear direction.
  • a component carrier 388 is slidably arranged in the front-rear direction, and is slid to an arbitrary position in the front-rear direction by driving an electromagnetic motor (see FIG. 9) 430.
  • the component carrier 388 slides in a direction approaching the component supply unit 82
  • the component carrier 388 slides to a component receiving position located within the movement range of the component holding head 302 by the component holding head moving device 300.
  • the component carrier 388 slides in the direction away from the component supply unit 82
  • the component carrier 388 slides to the component supply position located within the movement range of the work heads 60 and 62 by the work head moving device 64.
  • the control device 34 includes an overall control device 450, a plurality of individual control devices (only one is shown in the figure) 452, and an image processing device 454.
  • the overall control device 450 is configured mainly by a computer, and is connected to the base material conveyance holding device 22, the component mounting device 24, the imaging device 26, the imaging device 28, the component supply device 30, and the loose component supply device 32. ing. Thereby, the overall control device 450 controls the base material conveyance holding device 22, the component mounting device 24, the imaging device 26, the imaging device 28, the component supply device 30, and the loose component supply device 32 in an integrated manner.
  • the plurality of individual control devices 452 are configured mainly by a computer, and are provided in the base material conveyance holding device 22, the component mounting device 24, the imaging device 26, the imaging device 28, the component supply device 30, and the bulk component supply device 32. (In the figure, only the individual control device 452 corresponding to the bulk component supply device 32 is shown).
  • the individual control device 452 of the bulk component supply device 32 is connected to the component scattering device 90, the camera moving device 292, the component holding head moving device 300, the component holding head 302, and the shuttle device 304. Thereby, the individual control device 452 of the bulk component supply device 32 controls the component scattering device 90, the camera moving device 292, the component holding head moving device 300, the component holding head 302, and the shuttle device 304.
  • the image processing device 454 is connected to the imaging device 84 and processes imaging data captured by the imaging device 84.
  • the image processing device 454 is connected to the individual control device 452 of the bulk component supply device 32. As a result, the individual control device 452 of the bulk component supply device 32 acquires the imaging data captured by the imaging device 84.
  • the component mounter 10 performs a component mounting operation on the circuit substrate 12 held by the substrate conveyance holding device 22 with the above-described configuration. Specifically, the circuit substrate 12 is transported to the work position, and is fixedly held by the clamp device 52 at that position. Next, the imaging device 26 moves above the circuit substrate 12 and images the circuit substrate 12. Thereby, the information regarding the error of the holding position of the circuit base material 12 is obtained. In addition, the component supply device 30 or the bulk component supply device 32 supplies components at a predetermined supply position. It should be noted that the supply of components by the bulk component supply device 32 will be described in detail later. Then, one of the work heads 60 and 62 moves above the component supply position, and holds the component by the suction nozzle 66.
  • the work heads 60 and 62 holding the components move above the imaging device 28, and the components held by the suction nozzle 66 are imaged by the imaging device 28. As a result, information on the error of the component holding position can be obtained. Then, the work heads 60 and 62 holding the components move above the circuit substrate 12 and correct the held components for errors in the holding position of the circuit substrate 12, errors in the holding position of the components, and the like. And mounted on the circuit substrate 12.
  • the lead component 410 is input from the input port 97 of the component supplier 88 by the operator, and the input lead component 410 is the component supply unit 82,
  • the component delivery device 86 By the operation of the component delivery device 86, the component is supplied while being placed on the component receiving member 392 of the component carrier 388.
  • the operator inputs the lead component 410 from the input port 97 on the upper surface of the component supplier 88.
  • the component support member 150 is moved below the component feeder 88 by the operation of the component support member moving device 152, and is in a retracted state (see FIG. 6).
  • the lead component 410 introduced from the inlet 97 of the component supplier 88 falls onto the inclined plate 104 of the component supplier 88 and rolls down to the lower end on the front side of the inclined plate 104. At this time, the lead component 410 that has rolled down to the lower end on the front side of the inclined plate 104 is piled up between the lower end on the front side of the inclined plate 104 and the lower end on the rear side of the conveyor device 106. Then, when the rotating device 114 of the conveyor device 106 is operated, the conveyor belt 112 of the conveyor device 106 rotates counterclockwise in FIG. Thereby, the lead components 410 piled up in the accommodating part 100 are conveyed diagonally upward on the front side by the conveyor belt 112.
  • the lead component 410 conveyed obliquely upward by the conveyor belt 112 falls on the inclined plate 126 from the upper end of the conveyor belt 112.
  • the lead component 410 that has fallen onto the inclined plate 126 rolls backward on the inclined plate 126 and falls onto the inclined plate 128 disposed below the inclined plate 126.
  • the lead component 410 that has fallen onto the inclined plate 128 rolls forward and is discharged from the discharge port 98 on the front side of the component feeder 88.
  • the component support member 150 is moved forward from the lower side of the component supply device 88 by the operation of the component support member moving device 152 in accordance with the timing at which the lead component 410 is discharged from the discharge port 98 of the component supply device 88. Moved. As a result, the lead component 410 discharged from the discharge port 98 of the component supplier 88 is discharged onto the upper surface of the stage 156 of the component support member 150.
  • the movement of the component support member 150 is stopped.
  • the lead components 410 are scattered over the entire upper surface of the stage 156.
  • the operation of the conveyor device 106 is stopped so that the lead component 410 is finally discharged from the component supplier 88 in synchronization with the timing at which the movement of the component support member 150 is stopped.
  • the camera 290 of the imaging device 84 is operated by the camera moving device 292 to operate the component support member 150.
  • the lead component 410 is imaged by being moved upward. Based on the imaging data, information such as the position of the lead component 410 on the component support member 150 and the attitude of the lead component 410 is acquired.
  • the component holding head 302 is moved above the holding target lead component 410 by the operation of the component holding head moving device 300.
  • the suction nozzle 332 is positioned downward by the nozzle turning device 334 and is located at the non-turning position.
  • the suction nozzle 332 is rotated based on the posture of the lead component 410 to be held.
  • the suction nozzle 332 is mounted so that the direction in which the lead 414 of the lead component 410 to be held extends is opposite to the turning direction of the holder 340 of the component holding head 302.
  • the holder support 342 is rotated by the nozzle rotation device 335. Note that the rotation angle by the nozzle rotation device 335 at this time may be referred to as a holding angle.
  • the component holding head 302 is lowered, and the lead component 410 to be held is sucked and held by the suction nozzle 332.
  • the component holding head 302 is moved by the component holding head moving device 300 with the position above the component carrier 388 as a target position.
  • the component carrier 388 is moved to the component receiving position by the operation of the component carrier moving device 390.
  • the suction nozzle 332 is turned to the turning position by the nozzle turning device 334.
  • the suction nozzle 332 positioned at the turning position is in a posture in which the tip is directed to the side, and the lead 414 of the lead component 410 held by the suction nozzle 332 is downward in the vertical direction. Facing.
  • the lead component 410 held by the suction nozzle 332 can be inserted into the component receiving recess 416 of the component receiving member 392 in the component carrier 388.
  • the holder support part 342 to which the suction nozzle 332 is attached is rotated.
  • the component receiving recess 416 has a shape corresponding to the lead component 410. If the lead component 410 held by the suction nozzle 332 is not in a posture corresponding to the opening of the component receiving recess 416, the lead component 410 Cannot be inserted into the component receiving recess 416. For this reason, for example, it is necessary to change the posture of the lead component 410 so that the width direction of the lead component 410 held by the suction nozzle 332 matches the width direction of the opening of the component receiving recess 416.
  • the rotation angle of the suction nozzle 332 that can insert the lead component 410 into the component receiving recess 416 that is, the rotation angle of the holder support portion 342 may be described as a target angle.
  • the holder support portion 342 to which the suction nozzle 332 is attached is changed from the holding angle (solid component holding head 302) to the target angle (dotted component holding). Up to the head 302), it is rotated by the nozzle rotation device 335.
  • the rotation direction is a direction in which the rotation angle from the holding angle to the target angle decreases. That is, in the case shown in FIG. 11, the rotation direction is a clockwise direction. As a result, the time required for the rotation of the suction nozzle 332 can be shortened.
  • the suction nozzle 332 is swung from the non-turning position to the turning position and held. It can be rotated from the hour angle to the target angle.
  • the timing for starting the rotation of the suction nozzle 332 and the timing for starting the rotation are the same as the timing for starting the movement of the component holding head 302. That is, the operations of the nozzle turning device 334 and the nozzle rotation device 335 are started at the same timing as the start of movement of the component holding head 302 by the component holding head moving device 300.
  • the suction nozzle 332 can be turned and rotated by making the best use of the movement time of the component holding head 302.
  • the lead component 410 held by the suction nozzle 332 directs the lead 414 downward in the vertical direction and is in a posture corresponding to the opening of the component receiving recess 416. It is said that. As a result, the component holding head 302 is lowered and the suction nozzle 332 separates the lead component 410, whereby the lead component 410 is placed on the component receiving member 392.
  • the component carrier 388 When the lead component 410 is placed on the component receiving member 392, the component carrier 388 is moved to the component supply position by the operation of the component carrier moving device 390. Since the component carrier 388 moved to the component supply position is located in the movement range of the work heads 60 and 62, the lead component 410 is supplied at this position in the loose component supply device 32. As described above, in the bulk component supply device 32, the lead component 410 is supplied in a state where the lead 414 faces downward and the upper surface facing the bottom surface to which the lead 414 is connected faces upward. For this reason, the suction nozzle 66 of the work heads 60 and 62 can hold the lead component 410 appropriately.
  • the suction nozzle 332 rotates and rotates.
  • the lead component 410 held by the suction nozzle 332 is placed in the component receiving recess 416 of the component receiving member 392, and the lead component 410 can be appropriately supplied.
  • the suction nozzle 332 rotates and rotates, the lead component 410 held by the suction nozzle 332 may come into contact with a part of the loose component supply device 32.
  • five component supply units 82 are arranged in a line in the X direction inside the bulk component supply device 32, and are omitted in FIG.
  • the inside of the bulk component supply device 32 is covered by a housing. Therefore, the component supply units 82 disposed at both ends in the X direction among the five component supply units 82 are adjacent to the side wall (see FIG. 12) 470 of the housing.
  • the lead component 410 is held by the suction nozzle 332 from the component support member 150 and moved to above the component receiving member 392, the lead component held by the suction nozzle 332 is held. There is a possibility that 410 may come into contact with the side wall 470.
  • the component holding head 302 reaches a location relatively close to the side wall 470 as shown in FIG. Moving.
  • the lead components 410 scattered on the component support member 150 are held by the suction nozzle 332.
  • the component holding head 302 moves above the component receiving member 392 as a target position, and the suction nozzle 332 rotates and rotates.
  • the component holding head moving device 300 that moves the component holding head 302, the nozzle turning device 334 that turns the suction nozzle 332, and the nozzle rotation device 335 that rotates the suction nozzle 332 start operation at the same timing.
  • the rotation direction by the nozzle rotation device 335 is a direction in which the rotation angle from the holding angle to the target angle is reduced. Therefore, in the case shown in FIG. Is done.
  • the side wall 470 exists in the operating range 472 of the lead component 410 held by the suction nozzle 332. For this reason, when the nozzle turning device 334, the nozzle rotation device 335, and the like are operated according to the above-described method, the lead component 410 held by the suction nozzle 332 may come into contact with the side wall 470. Whether or not the lead component 410 held by the suction nozzle 332 contacts the side wall 470 is determined based on the position and size of the lead component 410 to be held, the length of the holder 340, and the movement path of the component holding head 302. , Based on the performance of the component holding head moving device 300 and the component holding head 302.
  • the performance of the component holding head moving device 300 is the performance of the electromagnetic motors 319, 321, and 323, and the speed and acceleration when the component holding head 302 is moved.
  • the performance of the component holding head 302 includes the performance of the nozzle turning device 334 and the nozzle rotation device 335, and the speed and acceleration of the suction nozzle 332 during rotation and rotation.
  • the suction nozzle 332 is swung.
  • a method of executing at least one of rotation and rotation is conceivable. In other words, a method of starting the operation of at least one of the nozzle turning device 334 and the nozzle rotation device 335 with a delay from the timing of starting the movement of the component holding head 302 by the component holding head moving device 300 can be considered.
  • the tact time may be delayed by delaying the operation of at least one of the nozzle turning device 334 and the nozzle rotation device 335.
  • the bulk component supply device 32 is increased in size.
  • the rotation direction by the nozzle rotation device 335 is opposite to the direction in which the rotation angle from the holding angle to the target angle decreases.
  • the direction is a direction away from the side wall 470.
  • the lead component 410 held by the suction nozzle 332 may come into contact with the side wall 470 even when the direction of rotation by the nozzle rotation device 335 is changed from the side wall 470.
  • FIG. 13 a case where the lead component 410 to be held is located at a position very close to the side wall 470 will be described.
  • the component holding head moving device 300, the nozzle swivel device 334, and the nozzle rotation device 335 are simultaneously operated regardless of whether the rotation direction of the nozzle rotation device 335 is clockwise or counterclockwise. In this case, the lead component 410 contacts the side wall 470.
  • the suction nozzle 332 is swung after the component holding head 302 is moved to a position away from the side wall 470.
  • the rotation of the holder support portion 342 is executed simultaneously with the movement of the component holding head 302. That is, the component holding head moving device 300 and the nozzle rotation device 335 start operating at the same timing, and the nozzle turning device 334 is delayed from the operation start timing of the component holding head moving device 300 and the nozzle rotation device 335. Start operation.
  • the rotation direction by the nozzle rotation device 335 is a direction in which the rotation angle from the holding angle to the target angle decreases.
  • the timing of starting the operation of the nozzle turning device 334 is calculated based on the position and size of the lead component 410 to be held, the length of the holder 340, the performance of the component holding head moving device 300 and the component holding head 302, and the like.
  • the rotation direction by the nozzle rotation device 335 is the conventional direction, that is, the rotation angle from the holding angle to the target angle. It is supposed to decrease.
  • the component holding head moving device 300, the nozzle turning device 334, and the nozzle rotation device 335 start to operate at the same timing.
  • the individual control device 452 includes an operation control unit 500 as shown in FIG.
  • the operation control unit 500 controls the operation of the component holding head moving device 300, the nozzle turning device 334, and the nozzle rotation device 335 by the above-described method, and avoids contact of the lead component 410 held by the suction nozzle 332 with the side wall 470. It is a functional part for.
  • the bulk parts supply device 32 is an example of a working machine.
  • the component holding head moving device 300 is an example of a moving device.
  • the component holding head 302 is an example of a work head.
  • the suction nozzle 332 is an example of a holder.
  • the nozzle turning device 334 is an example of a turning device.
  • the nozzle rotation device 335 is an example of the rotation device.
  • the individual control device 452 is an example of a control device.
  • the operation control unit 500 is an example of an operation control unit.
  • this invention is not limited to the said Example, It is possible to implement in the various aspect which gave various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Specifically, for example, in the above embodiment, if the lead component 410 contacts the side wall 470 regardless of the rotation direction of the nozzle rotation device 335, only the nozzle turning device 334 is operated with a delay. However, the nozzle turning device 334 and the nozzle rotation device 335 may be operated with a delay. Further, only the nozzle rotation device 335 may be operated with a delay. In other words, the operation of at least one of the nozzle turning device 334 and the nozzle rotation device 335 may be started with a delay from the timing of starting the movement of the component holding head 302 by the component holding head moving device 300.
  • the present invention is applied to a component having a lead.
  • the present invention can be applied to various types of components. Specifically, the present invention can be applied to, for example, solar cell components, power module components, electronic circuit components without leads, and the like.

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Abstract

部品（４１０）を保持する保持具（３０２）と、保持具を自転させる自転装置と、保持具の先端部が下方を向いた姿勢である第１姿勢と側方を向いた姿勢である第２姿勢との間で旋回させる旋回装置とを有する作業ヘッドと、作業ヘッドを移動させる移動装置と、制御装置とを備えた作業機において、制御装置が、第１姿勢の保持具により部品が保持された後に目標位置まで作業ヘッドを移動させる際に、第１姿勢から第２姿勢に保持具を旋回させるとともに、部品を保持する際の保持具の自転角度である保持時角度から目標角度まで保持具を自転させる作動制御部を有し、作動制御部が、第１姿勢から第２姿勢に保持具を旋回させるとともに、保持時角度から目標角度まで保持具を自転させる際に、保持具に保持された部品が作業機の一部に接触する場合に、保持具に保持された部品の作業機の一部への接触を回避するように、自転装置と旋回装置との少なくとも一方の作動を制御する。

Description

作業機
　本発明は、部品を保持する保持具を有する作業ヘッドと、その作業ヘッドを移動させる移動装置とを備える作業機に関するものである。
　作業機には、下記特許文献に記載されているように、散在された部品を保持し、作業を行うものがある。このような作業機では、部品を保持するための作業機が、保持具を軸心周りに自転させる自転装置と、保持具の先端部が下方を向いた姿勢と側方を向いた姿勢との間で保持具を旋回させる旋回装置とを有している。
特開２００２－３３１４８０号公報
　自転装置と旋回装置とを有する作業ヘッドでは、保持具が様々な姿勢に変化するため、保持具に保持された部品が作業機の一部と接触する虞がある。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、保持具に保持された部品の作業機の一部への接触を回避することである。
　上記課題を解決するために、本明細書は、部品を保持する保持具と、前記保持具を軸心周りに自転させる自転装置と、前記保持具の先端部が下方を向いた姿勢である第１姿勢と側方を向いた姿勢である第２姿勢との間で前記保持具を旋回させる旋回装置とを有する作業ヘッドと、前記作業ヘッドを移動させる移動装置と、前記作業ヘッドと前記移動装置との作動を制御する制御装置とを備えた作業機であって、前記制御装置が、前記第１姿勢の前記保持具により部品が保持された後に目標位置まで前記作業ヘッドを移動させる際に、前記第１姿勢から前記第２姿勢に前記保持具を旋回させるとともに、部品を保持する際の前記保持具の自転角度である保持時角度から目標角度まで前記保持具を自転させる作動制御部を有し、前記作動制御部が、前記第１姿勢から前記第２姿勢に前記保持具を旋回させるとともに、前記保持時角度から前記目標角度まで前記保持具を自転させる際に、前記保持具に保持された部品が前記作業機の一部に接触する場合に、前記保持具に保持された部品の前記作業機の一部への接触を回避するように、前記自転装置と前記旋回装置との少なくとも一方の作動を制御する作業機を開示する。
　本開示によれば、自転装置と旋回装置との少なくとも一方の作動を制御することで、保持具に保持された部品の作業機の一部への接触を回避することが可能となる。
部品実装機を示す斜視図である。 部品実装機の部品装着装置を示す斜視図である。 ばら部品供給装置を示す斜視図である。 部品供給ユニットを示す斜視図である。 部品供給ユニットを示す透過図である。 部品供給ユニットを示す透過図である。 部品保持ヘッドを示す斜視図である。 リード部品が収納された状態の部品受け部材を示す図である。 部品実装機の制御装置を示すブロック図である。 リード部品を保持する際の部品保持ヘッドの拡大図である。 部品が側壁に接触する虞の無い場合における部品保持ヘッドの作動状態を示す概略図である。 部品が側壁に接触する虞の有る場合における部品保持ヘッドの作動状態を示す概略図である。 部品が側壁に接触する虞の有る場合における部品保持ヘッドの作動状態を示す概略図である。
　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）部品実装機の構成
　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、撮像装置２６，２８、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、制御装置（図９参照）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、吸着ノズル（図２参照）６６を有しており、吸着ノズル６６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６８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６８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、図２に示すように、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。
　撮像装置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、撮像装置２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。撮像装置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３０との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、撮像装置２８は、作業ヘッド６０，６２の吸着ノズル６６に保持された部品を撮像する。
　部品供給装置３０は、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。部品供給装置３０は、トレイ型部品供給装置７８とフィーダ型部品供給装置（図示省略）とを有している。トレイ型部品供給装置７８は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置は、テープフィーダ（図示省略）、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。
　ばら部品供給装置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。ばら部品供給装置３２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。以下に、部品供給装置３２の構成について詳しく説明する。なお、部品供給装置３０および、ばら部品供給装置３２によって供給される部品として、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等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品，リードを有さない部品等が有る。
　ばら部品供給装置３２は、図３に示すように、本体８０と、部品供給ユニット８２と、撮像装置８４と、部品引渡し装置８６とを有している。
　（ａ）部品供給ユニット
　部品供給ユニット８２は、部品供給器８８と部品散在装置（図４参照）９０とを含み、それら部品供給器８８と部品散在装置９０とが一体的に構成されたものである。部品供給ユニット８２は、本体８０のベース９６に着脱可能に組み付けられており、ばら部品供給装置３２では、５台の部品供給ユニット８２が、Ｘ方向に１列に並んで配設されている。
　部品供給器８８は、概して直方体の箱形状をなし、図４及び図５に示すように、Ｙ方向に延びるように配設されている。なお、Ｙ方向を部品供給器８８の前後方向と記載し、図５での左方向を前方と、図５での右方向を後方と記載する場合がある。つまり、部品供給ユニット８２において、部品散在装置９０が配設されている側に向かう方向を、前方と記載し、部品供給器８８が配設されている側に向かう方向を、後方と記載する場合がある。
　部品供給器８８は、上面と前面とにおいて開口しており、上面の開口は、部品の投入口９７とされ、前面の開口は部品の排出口９８とされている。部品供給器８８では、投入口９７の下方に、傾斜板１０４が配設されている。傾斜板１０４は、部品供給器８８の後方側の端面から中央方向に向かって、部品供給器８８の幅方向（Ｘ方向）の全体に配設されており、前方側の端部が下方に位置するように傾斜している。
　また、傾斜板１０４の前方側には、図５に示すように、コンベア装置１０６が配設されている。コンベア装置１０６は、１対のローラ１０８，１１０とコンベアベルト１１２とを有している。１対のローラ１０８，１１０の各々は、部品供給器８８の内部において、部品供給器８８の幅方向に延びるように配設されており、部品供給器８８の幅方向の全体に架け渡されている。ローラ１０８は、傾斜板１０４の前方側の端部、つまり、傾斜板１０４の最も下方に位置する端部とクリアランスのある状態で対向している。ローラ１１０は、ローラ１０８の前方側の斜め上方に配設されている。そして、コンベアベルト１１２が、１対のローラ１０８，１１０に巻き掛けられている。
　また、１対のローラ１０８，１１０は軸心周りに回転可能とされており、回転装置１１４の作動により制御可能に回転する。なお、各ローラ１０８，１１０の回転方向は、図５での反時計回りの方向とされている。これにより、コンベアベルト１１２が、１対のローラ１０８，１１０の間において、図５での反時計回りに回転する。つまり、コンベアベルト１１２による搬送方向は、傾斜板１０４の前端部から前方に向かって斜め上方とされている。
　また、コンベア装置１０６のローラ１１０の前方側の斜め下方には、傾斜板１２６が配設されている。傾斜板１２６は、部品供給器８８の前方側の端面からローラ１１０の下方に向かって、部品供給器８８の幅方向の全体に配設されており、後方側の端部が下方に位置するように傾斜している。さらに、その傾斜板１２６の下方にも、傾斜板１２８が配設されている。傾斜板１２８は、コンベア装置１０６の中央部の下方から部品供給器８８の排出口９８に向かって、部品供給器８８の幅方向の全体に配設されており、前方側の端部が下方に位置するように傾斜している。
　また、ベース９６には、図４に示すように、１対のサイドフレーム部１３０が組み付けられている。１対のサイドフレーム部１３０は、対向した状態で互いに平行且つ、Ｙ方向に延びるように立設されている。そして、1対のサイドフレーム部１３０の間の距離は、部品供給器８８の幅方向の寸法より僅かに大きくされており、１対のサイドフレーム部１３０の間に、部品供給器８８が着脱可能に装着されている。
　また、部品散在装置９０は、部品支持部材１５０と部品支持部材移動装置１５２とを含む。部品支持部材１５０は、ステージ１５６と１対の側壁部１５８とによって構成されている。ステージ１５６は、概して長手形状の板形状をなし、１対のサイドフレーム部１３０の間に装着された部品供給器８８の下方から前方に延び出すように、配設されている。なお、ステージ１５６の上面は、概して水平とされており、図５に示すように、部品供給器８８の傾斜板１２８の屈曲された前方側の端部と僅かなクリアランスのある状態で配設されている。また、１対の側壁部１５８は、図４に示すように、ステージ１５６の長手方向の両側部に立設された状態で固定されており、各側壁部１５８の上端は、ステージ１５６の上面より上方に延び出している。
　また、部品支持部材移動装置１５２は、図５に示すように、ガイドレール１６０とスライダ１６２とを含む。ガイドレール１６０は、部品支持部材１５０の下方において、ステージ１５６の長手方向に延びるように配設されている。スライダ１６２は、ガイドレール１６０にスライド可能に取り付けられており、電磁モータ（図９参照）１６６の作動により、任意の位置にスライドする。また、部品支持部材１５０のステージ１５６は、連結機構１６８を介してスライダ１６２に連結されている。これにより、部品支持部材１５０は、部品支持部材移動装置１５２の作動によりＹ方向に移動し、部品供給器８８の下方に格納された格納状態（図６参照）と、部品供給器８８の下方から露出した露出状態（図５参照）との間で移動する。
　（ｂ）撮像装置
　撮像装置８４は、図３に示すように、カメラ２９０とカメラ移動装置２９２とを含む。カメラ移動装置２９２は、ガイドレール２９６とスライダ２９８とを含む。ガイドレール２９６は、部品供給器８８の上方において、ばら部品供給装置３２の幅方向（Ｘ方向）に延びるように、本体８０に固定されている。スライダ２９８は、ガイドレール２９６にスライド可能に取り付けられており、電磁モータ（図９参照）２９９の作動により、任意の位置にスライドする。また、カメラ２９０は、下方を向いた状態でスライダ２９８に装着されている。
　（ｃ）部品引渡し装置
　部品引渡し装置８６は、図３に示すように、部品保持ヘッド移動装置３００と部品保持ヘッド３０２と２台のシャトル装置３０４とを含む。
　部品保持ヘッド移動装置３００は、Ｘ方向移動装置３１０とＹ方向移動装置３１２とＺ方向移動装置３１４とを含む。Ｙ方向移動装置３１２は、Ｘ方向に延びるように、部品供給ユニット８２の上方に配設されたＹスライダ３１６を有しており、Ｙスライダ３１６は、電磁モータ（図９参照）３１９の駆動により、Ｙ方向の任意の位置に移動する。Ｘ方向移動装置３１０は、Ｙスライダ３１６の側面に配設されたＸスライダ３２０を有しており、Ｘスライダ３２０は、電磁モータ（図９参照）３２１の駆動により、Ｘ方向の任意の位置に移動する。Ｚ方向移動装置３１４は、Ｘスライダ３２０の側面に配設されたＺスライダ３２２を有しており、Ｚスライダ３２２は、電磁モータ（図９参照）３２３の駆動により、Ｚ方向の任意の位置に移動する。
　部品保持ヘッド３０２は、図７に示すように、ヘッド本体３３０と吸着ノズル３３２とノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５とを含む。ヘッド本体３３０は、Ｚスライダ３２２と一体的に形成されている。吸着ノズル３３２は、部品を保持するものであり、ホルダ３４０の下端部に着脱可能に装着されている。ホルダ３４０は、ホルダ支持部３４２の下端部において、支持軸３４４によって搖動可能に保持されており、ノズル旋回装置３３４の作動により、ホルダ３４０が上方向に９０度屈曲する。これにより、ホルダ３４０の下端部に装着されている吸着ノズル３３２は、９０度旋回し、旋回位置に位置する。つまり、吸着ノズル３３２は、ノズル旋回装置３３４の作動により、吸着ノズル３３２の先端が下方を向いた姿勢と、側方を向いた姿勢との間で吸着ノズル３３２の姿勢を変化させ、非旋回位置と旋回位置との間で旋回する。また、ノズル自転装置３３５は、ホルダ支持部３４２を軸心周りに自転させる。これにより、吸着ノズル３３２が、軸心周りに自転する。
　また、２台のシャトル装置３０４の各々は、図３に示すように、部品キャリヤ３８８と部品キャリヤ移動装置３９０とを含み、部品供給ユニット８２の前方側に横方向に並んで、本体８０に固定されている。部品キャリヤ３８８には、５個の部品受け部材３９２が、横方向に一列に並んだ状態で装着されており、各部品受け部材３９２に、部品が載置される。
　詳しくは、ばら部品供給装置３２で供給される部品は、図８に示すように、リードを有する電子回路部品（以下、「リード部品」と略す場合がある）４１０であり、リード部品４１０は、ブロック状の部品本体４１２と、部品本体４１２の底面から突出する２本のリード４１４とから構成されている。また、部品受け部材３９２には、リード部品４１０に応じた形状の部品受容凹部４１６が形成されている。部品受容凹部４１６は、段付き形状の凹部であり、部品受け部材３９２の上面に開口する本体部受容凹部４１８と、その本体部受容凹部４１８の底面に開口するリード受容凹部４２０とから構成されている。そして、リード部品４１０は、リード４１４が下方を向く姿勢で、部品受容凹部４１６の内部に挿入される。これにより、リード４１４がリード受容凹部４２０に挿入されるとともに、部品本体４１２が本体部受容凹部４１８に挿入された状態で、リード部品４１０が部品受容凹部４１６の内部に載置される。
　また、部品キャリヤ移動装置３９０は、図３に示すように、板状の長手部材であり、前後方向に延びるように、部品供給ユニット８２の前方側に配設されている。部品キャリヤ移動装置３９０の上面には、部品キャリヤ３８８が前後方向にスライド可能に配設されており、電磁モータ（図９参照）４３０の駆動により、前後方向の任意の位置にスライドする。なお、部品キャリヤ３８８が、部品供給ユニット８２に接近する方向にスライドした際には、部品保持ヘッド移動装置３００による部品保持ヘッド３０２の移動範囲内に位置する部品受取位置までスライドする。一方、部品キャリヤ３８８が、部品供給ユニット８２から離れる方向にスライドした際には、作業ヘッド移動装置６４による作業ヘッド６０，６２の移動範囲内に位置する部品供給位置までスライドする。
　また、制御装置３４は、図９に示すように、統括制御装置４５０と、複数の個別制御装置（図では１つのみ図示されている）４５２と、画像処理装置４５４とを含む。統括制御装置４５０は、コンピュータを主体として構成されたものであり、基材搬送保持装置２２，部品装着装置２４，撮像装置２６，撮像装置２８，部品供給装置３０，ばら部品供給装置３２に接続されている。これにより、統括制御装置４５０は、基材搬送保持装置２２，部品装着装置２４，撮像装置２６，撮像装置２８，部品供給装置３０，ばら部品供給装置３２を統括して制御する。複数の個別制御装置４５２は、コンピュータを主体として構成されたものであり、基材搬送保持装置２２，部品装着装置２４，撮像装置２６，撮像装置２８，部品供給装置３０，ばら部品供給装置３２に対応して設けられている（図では、ばら部品供給装置３２に対応する個別制御装置４５２のみが図示されている）。ばら部品供給装置３２の個別制御装置４５２は、部品散在装置９０，カメラ移動装置２９２，部品保持ヘッド移動装置３００，部品保持ヘッド３０２，シャトル装置３０４に接続されている。これにより、ばら部品供給装置３２の個別制御装置４５２は、部品散在装置９０，カメラ移動装置２９２，部品保持ヘッド移動装置３００，部品保持ヘッド３０２，シャトル装置３０４を制御する。また、画像処理装置４５４は、撮像装置８４に接続されており、撮像装置８４により撮像された撮像データを処理する。その画像処理装置４５４は、ばら部品供給装置３２の個別制御装置４５２に接続されている。これにより、ばら部品供給装置３２の個別制御装置４５２は、撮像装置８４により撮像された撮像データを取得する。
　（Ｂ）部品実装機の作動
　部品実装機１０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、撮像装置２６が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２を撮像する。これにより、回路基材１２の保持位置の誤差に関する情報が得られる。また、部品供給装置３０若しくは、ばら部品供給装置３２は、所定の供給位置において、部品を供給する。なお、ばら部品供給装置３２による部品の供給に関しては、後で詳しく説明する。そして、作業ヘッド６０，６２の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル６６によって部品を保持する。続いて、部品を保持した作業ヘッド６０，６２が、撮像装置２８の上方に移動し、撮像装置２８によって、吸着ノズル６６に保持された部品が撮像される。これにより、部品の保持位置の誤差に関する情報が得られる。そして、部品を保持した作業ヘッド６０，６２が、回路基材１２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、回路基材１２上に装着する。
　（Ｃ）ばら部品供給装置の作動
　ばら部品供給装置３２では、リード部品４１０が、作業者によって部品供給器８８の投入口９７から投入され、その投入されたリード部品４１０が、部品供給ユニット８２，部品引渡し装置８６の作動により、部品キャリヤ３８８の部品受け部材３９２に載置された状態で供給される。詳しくは、作業者は、部品供給器８８の上面の投入口９７から、リード部品４１０を投入する。この際、部品支持部材１５０は、部品支持部材移動装置１５２の作動により、部品供給器８８の下方に移動しており、格納状態とされる（図６参照）。
　部品供給器８８の投入口９７から投入されたリード部品４１０は、部品供給器８８の傾斜板１０４の上に落下し、傾斜板１０４の前方側の下端まで転がり落ちる。この際、傾斜板１０４の前方側の下端まで転がり落ちたリード部品４１０は、傾斜板１０４の前方側の下端と、コンベア装置１０６の後方側の下端との間に山積される。そして、コンベア装置１０６の回転装置１１４が作動されることで、コンベア装置１０６のコンベアベルト１１２が図６での反時計回りに周回する。これにより、収容部１００に山積されたリード部品４１０が、コンベアベルト１１２によって前方側の斜め上方に向かって搬送される。
　そして、コンベアベルト１１２によって斜め上方に向かって搬送されたリード部品４１０は、コンベアベルト１１２の上端から傾斜板１２６の上に落下する。その傾斜板１２６の上に落下したリード部品４１０は、傾斜板１２６の上を後方に向かって転がり落ち、傾斜板１２６の下方に配設された傾斜板１２８の上に落下する。その傾斜板１２８の上に落下したリード部品４１０は前方に向かって転がり落ち、部品供給器８８の前方側の排出口９８から排出される。
　また、部品支持部材１５０は、部品供給器８８の排出口９８からリード部品４１０が排出されるタイミングに合わせて、部品支持部材移動装置１５２の作動により、部品供給器８８の下方から前方に向かって移動させられる。これにより、部品供給器８８の排出口９８から排出されたリード部品４１０が、部品支持部材１５０のステージ１５６の上面に排出される。
　そして、部品支持部材１５０が、格納状態から前方に向かって移動させられ、露出状態に至ると、部品支持部材１５０の移動が停止される。これにより、ステージ１５６の上面全体にリード部品４１０が散在される。なお、部品供給器８８では、部品支持部材１５０の移動が停止するタイミングに合わせて、部品供給器８８からリード部品４１０が最後に排出されるように、コンベア装置１０６の作動が停止される。
　上述した手順に従って、部品供給器８８から部品支持部材１５０のステージ１５６の上にリード部品４１０が散在されると、撮像装置８４のカメラ２９０が、カメラ移動装置２９２の作動により、部品支持部材１５０の上方に移動させられ、リード部品４１０を撮像する。そして、撮像データに基づいて、部品支持部材１５０上でのリード部品４１０の位置、リード部品４１０の姿勢等の情報が取得される。
　次に、取得されたリード部品４１０の位置情報に基づいて、保持対象のリード部品４１０の上方に、部品保持ヘッド３０２が、部品保持ヘッド移動装置３００の作動により移動させられる。この際、吸着ノズル３３２は、ノズル旋回装置３３４によって下方を向いた姿勢とされており、非旋回位置に位置している。また、吸着ノズル３３２は、保持対象のリード部品４１０の姿勢に基づいて、自転させられる。詳しくは、図１０に示すように、保持対象のリード部品４１０のリード４１４の延び出す方向が、部品保持ヘッド３０２のホルダ３４０の旋回方向と反対方向になるように、吸着ノズル３３２の装着されたホルダ支持部３４２がノズル自転装置３３５によって自転させられる。なお、この際のノズル自転装置３３５による自転角度を、保持時角度と記載する場合がある。
　そして、部品保持ヘッド３０２が下降され、吸着ノズル３３２によって、保持対象のリード部品４１０が吸着保持される。続いて、部品保持ヘッド３０２が、部品キャリヤ３８８の上方を目標位置として、部品保持ヘッド移動装置３００によって移動させられる。この際、部品キャリヤ３８８は、部品キャリヤ移動装置３９０の作動により、部品受取位置に移動している。また、部品保持ヘッド３０２が部品キャリヤ３８８の上方に移動する際に、吸着ノズル３３２は、ノズル旋回装置３３４によって旋回位置に旋回される。これにより、図１０に示すように、旋回位置に位置する吸着ノズル３３２は、先端を側方に向けた姿勢となり、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０のリード４１４は、鉛直方向での下方を向く。
　また、部品保持ヘッド３０２が部品キャリヤ３８８の上方に移動する際に、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０を、部品キャリヤ３８８において、部品受け部材３９２の部品受容凹部４１６に挿入できるように、吸着ノズル３３２の装着されたホルダ支持部３４２が自転させられる。詳しくは、部品受容凹部４１６は、リード部品４１０に応じた形状とされており、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０を、部品受容凹部４１６の開口に応じた姿勢にしなければ、リード部品４１０を部品受容凹部４１６に挿入できない。このため、例えば、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０の幅方向と、部品受容凹部４１６の開口の幅方向とが一致するように、リード部品４１０の姿勢を変更する必要がある。
　そこで、図１１に示すように、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０の幅方向と、部品受容凹部４１６の開口の幅方向とが一致するように、吸着ノズル３３２の装着されたホルダ支持部３４２が自転させられる（一点鎖線の部品保持ヘッド３０２）。これにより、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０を、部品受容凹部４１６に挿入することが可能となる。なお、リード部品４１０を部品受容凹部４１６に挿入することが可能な吸着ノズル３３２の自転角度、つまり、ホルダ支持部３４２の自転角度を、目標角度と記載する場合がある。
　つまり、部品保持ヘッド３０２が部品キャリヤ３８８の上方に移動する際に、吸着ノズル３３２の装着されたホルダ支持部３４２は、保持時角度（実線の部品保持ヘッド３０２）から目標角度（点線の部品保持ヘッド３０２）まで、ノズル自転装置３３５によって自転させられる。ちなみに、自転方向は、保持時角度から目標角度までの自転角度が少なくなる方向とされている。つまり、図１１に示すような場合には、自転方向は、時計回りの方向とされている。これにより、吸着ノズル３３２の自転に要する時間を短縮することが可能となる。
　このように、吸着ノズル３３２によってリード部品４１０が保持された後に、部品保持ヘッド３０２が部品キャリヤ３８８の上方に移動する際に、吸着ノズル３３２は非旋回位置から旋回位置に旋回されるとともに、保持時角度から目標角度まで自転させられる。ちなみに、吸着ノズル３３２の旋回開始のタイミング及び、自転開始のタイミングは、部品保持ヘッド３０２の移動開始のタイミングと同じとされている。つまり、部品保持ヘッド移動装置３００による部品保持ヘッド３０２の移動開始のタイミングと同じタイミングで、ノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５との各々の作動が開始する。これにより、部品保持ヘッド３０２の移動時間を、最大限に利用して、吸着ノズル３３２の旋回及び自転を行うことが可能となる。
　そして、部品保持ヘッド３０２が部品キャリヤ３８８の上方に移動すると、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０は、リード４１４を鉛直方向での下方を向けるとともに、部品受容凹部４１６の開口に応じた姿勢とされている。これにより、部品保持ヘッド３０２が下降し、吸着ノズル３３２がリード部品４１０を離脱することで、リード部品４１０が部品受け部材３９２に載置される。
　リード部品４１０が部品受け部材３９２に載置されると、部品キャリヤ３８８は、部品キャリヤ移動装置３９０の作動により、部品供給位置に移動する。部品供給位置に移動した部品キャリヤ３８８は、作業ヘッド６０，６２の移動範囲に位置しているため、ばら部品供給装置３２では、この位置においてリード部品４１０が供給される。このように、ばら部品供給装置３２では、リード４１４が下方を向き、リード４１４が接続された底面と対向する上面が上方を向いた状態で、リード部品４１０が供給される。このため、作業ヘッド６０，６２の吸着ノズル６６は、適切にリード部品４１０を保持することが可能となる。
　このように、ばら部品供給装置３２では、吸着ノズル３３２によりリード部品４１０が保持された後に、部品保持ヘッド３０２が部品キャリヤ３８８の上方に移動する際に、吸着ノズル３３２の旋回及び自転が実行される。これにより、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が、部品受け部材３９２の部品受容凹部４１６に載置され、リード部品４１０を適切に供給することが可能とされている。しかしながら、吸着ノズル３３２の旋回及び自転に伴って、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が、ばら部品供給装置３２の一部に接触する虞がある。
　具体的には、ばら部品供給装置３２の内部には、図３に示すように、５台の部品供給ユニット８２がＸ方向に一列に並んで配設されており、図３では省略されているが、ばら部品供給装置３２の内部は、ハウジングによって覆われている。このため、５台の部品供給ユニット８２のうちのＸ方向における両端に配設されている部品供給ユニット８２は、ハウジングの側壁（図１２参照）４７０と隣接している。この側壁４７０と隣接する部品供給ユニット８２では、部品支持部材１５０からリード部品４１０が吸着ノズル３３２により保持され、部品受け部材３９２の上方まで移動される際に、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が側壁４７０に接触する虞がある。
　詳しくは、部品支持部材１５０の上面において、側壁４７０に近い箇所にリード部品４１０が散在されている場合には、図１２に示すように、部品保持ヘッド３０２は、側壁４７０に比較的近い箇所まで移動する。そして、部品支持部材１５０の上に散在されているリード部品４１０が、吸着ノズル３３２により保持される。リード部品４１０が吸着ノズル３３２により保持されると、部品保持ヘッド３０２は、部品受け部材３９２の上方を目的位置として移動し、吸着ノズル３３２の旋回及び自転が実行される。また、部品保持ヘッド３０２を移動させる部品保持ヘッド移動装置３００と、吸着ノズル３３２を旋回させるノズル旋回装置３３４と、吸着ノズル３３２を自転させるノズル自転装置３３５とは、同じタイミングで作動を開始する。そして、ノズル自転装置３３５による自転方向は、上述したように、保持時角度から目標角度までの自転角度が少なくなる方向とされているため、図１２に示すような場合において、時計回りの方向とされる。
　しかしながら、吸着ノズル３３２により保持されたリード部品４１０の稼働範囲４７２に側壁４７０が存在している。このため、ノズル旋回装置３３４，ノズル自転装置３３５等を上述した手法に従って作動させると、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が側壁４７０に接触する虞がある。なお、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が側壁４７０に接触するか否かの判断は、保持対象のリード部品４１０の位置，寸法，ホルダ３４０の長さ寸法，部品保持ヘッド３０２の移動経路，部品保持ヘッド移動装置３００及び部品保持ヘッド３０２の性能等に基づいて実行される。部品保持ヘッド移動装置３００の性能としては、電磁モータ３１９，３２１，３２３の性能であり、部品保持ヘッド３０２の移動時の速度，加速度である。また、部品保持ヘッド３０２の性能としては、ノズル旋回装置３３４，ノズル自転装置３３５の性能であり、吸着ノズル３３２の旋回時及び自転時の速度，加速度である。
　このように、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が側壁４７０に接触する虞がある場合には、部品保持ヘッド３０２を側壁４７０から離れた個所まで移動させた後に、吸着ノズル３３２の旋回と自転との少なくとも一方を実行する手法が考えられる。つまり、部品保持ヘッド移動装置３００による部品保持ヘッド３０２の移動開始のタイミングから遅れて、ノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５との少なくとも一方の作動を開始する手法が考えられる。しかしながら、ノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５との少なくとも一方の作動を遅らせることで、タクトタイムが遅延する虞がある。
　また、例えば、リード部品４１０が散在される部品支持部材１５０と、側壁４７０とのクリアランスを大きくすることで、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０の側壁４７０への接触を回避することが可能となる。しかしながら、部品支持部材１５０と側壁４７０とのクリアランスを大きくすれば、ばら部品供給装置３２が大型化する。
　そこで、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が側壁４７０に接触する虞がある場合には、ノズル自転装置３３５による自転方向が、保持時角度から目標角度までの自転角度が少なくなる方向と反対の方向となるが、側壁４７０から離れる方向とされる。このように、自転方向を側壁４７０から離れる方向とすることで、部品保持ヘッド移動装置３００とノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５とを同時に作動させても、リード部品４１０の側壁４７０への接触を回避することが可能となる。これにより、タクトタイムの遅延及び、ばら部品供給装置３２の大型化を防止しつつ、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０の側壁４７０への接触を回避することが可能となる。
　ただし、ノズル自転装置３３５による自転方向を側壁４７０から離れる方向にしても、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が側壁４７０に接触する場合がある。詳しくは、例えば、図１３に示すように、保持対象のリード部品４１０が、側壁４７０に非常に近い箇所に位置している場合について、説明する。このような場合に、ノズル自転装置３３５による自転方向を、時計回りと反時計回りとの何れの方向にしても、部品保持ヘッド移動装置３００とノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５とを同時に作動させた場合に、リード部品４１０が側壁４７０に接触する。
　そこで、このような場合には、部品保持ヘッド３０２を側壁４７０から離れた個所まで移動させた後に、吸着ノズル３３２の旋回が実行される。ただし、ホルダ支持部３４２の自転は、部品保持ヘッド３０２の移動と同時に実行される。つまり、部品保持ヘッド移動装置３００とノズル自転装置３３５とは、同じタイミングで作動を開始し、それら部品保持ヘッド移動装置３００及びノズル自転装置３３５の作動開始のタイミングから遅れて、ノズル旋回装置３３４は作動を開始する。
　ちなみに、ノズル旋回装置３３４が遅れて作動を開始する場合において、ノズル自転装置３３５による自転方向は、保持時角度から目標角度までの自転角度が少なくなる方向とされる。また、ノズル旋回装置３３４の作動開始のタイミングは、保持対象のリード部品４１０の位置，寸法，ホルダ３４０の長さ寸法，部品保持ヘッド移動装置３００及び部品保持ヘッド３０２の性能等に基づいて演算される。
　また、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０が側壁４７０に接触する虞がない場合には、ノズル自転装置３３５による自転方向は従来の方向、つまり、保持時角度から目標角度までの自転角度が少なくなる方向とされている。そして、部品保持ヘッド移動装置３００とノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５とは、同じタイミングで作動を開始する。
　なお、個別制御装置４５２は、図９に示すように、作動制御部５００を有している。作動制御部５００は、上記手法により部品保持ヘッド移動装置３００，ノズル旋回装置３３４，ノズル自転装置３３５の作動を制御し、吸着ノズル３３２に保持されたリード部品４１０の側壁４７０への接触を回避するための機能部である。
　ちなみに、ばら部品供給装置３２は、作業機の一例である。部品保持ヘッド移動装置３００は、移動装置の一例である。部品保持ヘッド３０２は、作業ヘッドの一例である。吸着ノズル３３２は、保持具の一例である。ノズル旋回装置３３４は、旋回装置の一例である。ノズル自転装置３３５は、自転装置の一例である。個別制御装置４５２は、制御装置の一例である。作動制御部５００は、作動制御部の一例である。
　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、上記実施例では、ノズル自転装置３３５による自転方向を何れの方向にしても、リード部品４１０が側壁４７０に接触する場合には、ノズル旋回装置３３４だけを遅れて作動させているが、ノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５とを遅れて作動させてもよい。また、ノズル自転装置３３５だけを遅れて作動させてもよい。つまり、部品保持ヘッド移動装置３００による部品保持ヘッド３０２の移動開始のタイミングから遅れて、ノズル旋回装置３３４とノズル自転装置３３５との少なくとも一方の作動を開始させてもよい。
　また、上記実施例では、リードを有する部品に本発明が適用されているが、種々の種類の部品に本発明を適用することが可能である。具体的には、例えば、太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品，リードを有さない電子回路部品等に、本発明を適用することが可能である。
　３２：ばら部品供給装置（作業機）　　３００：部品保持ヘッド移動装置（移動装置）　　３０２：部品保持ヘッド（作業ヘッド）　　３３２：吸着ノズル（保持具）　　３３４：ノズル旋回装置（旋回装置）　　３３５：ノズル自転装置（自転装置）　　４５２：個別制御装置（制御装置）　　５００：作動制御部

Claims (5)

  1. 　部品を保持する保持具と、前記保持具を軸心周りに自転させる自転装置と、前記保持具の先端部が下方を向いた姿勢である第１姿勢と側方を向いた姿勢である第２姿勢との間で前記保持具を旋回させる旋回装置とを有する作業ヘッドと、
    　前記作業ヘッドを移動させる移動装置と、
    　前記作業ヘッドと前記移動装置との作動を制御する制御装置と
    　を備えた作業機であって、
    　前記制御装置が、
    　前記第１姿勢の前記保持具により部品が保持された後に目標位置まで前記作業ヘッドを移動させる際に、前記第１姿勢から前記第２姿勢に前記保持具を旋回させるとともに、部品を保持する際の前記保持具の自転角度である保持時角度から目標角度まで前記保持具を自転させる作動制御部を有し、
    　前記作動制御部が、
    　前記第１姿勢から前記第２姿勢に前記保持具を旋回させるとともに、前記保持時角度から前記目標角度まで前記保持具を自転させる際に、前記保持具に保持された部品が前記作業機の一部に接触する場合に、前記保持具に保持された部品の前記作業機の一部への接触を回避するように、前記自転装置と前記旋回装置との少なくとも一方の作動を制御する作業機。
  2. 　前記作動制御部が、
    　前記第１姿勢から前記第２姿勢に前記保持具を旋回させるとともに、前記保持時角度から前記目標角度まで前記保持具を自転させる際に、前記保持具に保持された部品が前記作業機の一部に接触しない場合に、前記保持時角度から前記目標角度までの自転角度が少なくなる方向に前記保持具を自転させる請求項１に記載の作業機。
  3. 　前記作動制御部が、
    　前記第１姿勢から前記第２姿勢に前記保持具を旋回させるとともに、前記保持時角度から前記目標角度まで前記保持具を自転させる際に、前記保持具に保持された部品が前記作業機の一部に接触する場合に、前記保持時角度から前記目標角度までの自転角度が少なくなる方向と反対方向であっても、前記作業機の一部から離れる方向に前記保持具を自転させる請求項１または請求項２に記載の作業機。
  4. 　前記作動制御部が、
    　前記移動装置による前記作業ヘッドの移動開始のタイミングと同じタイミングで、前記自転装置と前記旋回装置との各々の作動を開始させる請求項２または請求項３に記載の作業機。
  5. 　前記作動制御部が、
    　前記第１姿勢から前記第２姿勢に前記保持具を旋回させるとともに、前記保持時角度から前記目標角度まで前記保持具を自転させる際に、前記保持具に保持された部品が前記作業機の一部に接触する場合に、前記移動装置による前記作業ヘッドの移動開始のタイミングから遅れて、前記自転装置と前記旋回装置との少なくとも一方の作動を開始させる請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の作業機。
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