特許 6983260 トレイ方式部品供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6983260

(24)【登録日】2021年11月25日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】トレイ方式部品供給装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20211206BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/02 D

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-567801(P2019-567801)

(86)(22)【出願日】2018年1月29日

(86)【国際出願番号】JP2018002639

(87)【国際公開番号】WO2019146093

(87)【国際公開日】20190801

【審査請求日】2020年5月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】特許業務法人 共立

(72)【発明者】

【氏名】日比野 翔太郎

【審査官】 福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２６７６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−７１０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２７８６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００４５０６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／００−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上位置と下位置の間を昇降動作し、部品が配列されたトレイを載置して、受渡し位置で前記トレイを受け渡す交換テーブルと、
前記受渡し位置の前記交換テーブルから前記トレイを受け取り、所定の供給位置まで搬送する搬送部と、
前記交換テーブルを昇降駆動する駆動部と、
退避位置となる前記上位置の前記交換テーブルを検出する上方検出センサ、および、退避位置となる前記下位置の前記交換テーブルを検出する下方検出センサの少なくとも一方と、
前記上方検出センサおよび前記下方検出センサの少なくとも一方から検出信号を取得するとともに、前記駆動部を制御して前記交換テーブルを動作させる制御部であって、
前記交換テーブルの高さ位置が不明となった異常状態を検出する異常検出部、
前記異常状態が検出されたときに、正常状態で用いる昇降速度よりも遅い低速度を用いて、前記交換テーブルを前記退避位置まで動作させる退避動作部、および、
前記交換テーブルの前記高さ位置の較正を行って正常状態に復帰する較正復帰部を含む前記制御部と、
を備えるトレイ方式部品供給装置。

【請求項2】

複数の前記トレイを段積みして保持するトレイ保持部、
前記交換テーブルの上昇動作によって、前記トレイ保持部に段積みされたうちの最下段の前記トレイを解放する上方爪部材、および、
前記上方爪部材の解放動作を検出することによって前記上方検出センサを兼ねる上方爪センサを有するトレイ供給機構をさらに備える、
請求項１に記載のトレイ方式部品供給装置。

【請求項3】

前記トレイ方式部品供給装置は、前記上方検出センサおよび前記下方検出センサを備え、前記異常検出部が前記交換テーブルの上昇動作の途中または終了時に前記異常状態を検出したときに、
前記退避動作部は、前記低速度を用いて前記交換テーブルを前記上位置まで上昇動作させ、
前記較正復帰部は、前記低速度を用いて前記交換テーブルを前記下位置まで下降動作させた後に、前記下位置で前記較正を行う、
請求項１または２に記載のトレイ方式部品供給装置。

【請求項4】

前記トレイ方式部品供給装置は、前記上方検出センサ、および、前記上位置と前記下位置との間に設定された基準位置の前記交換テーブルを検出する基準検出センサを備え、前記異常検出部が前記交換テーブルの上昇動作の途中または終了時に前記異常状態を検出したときに、
前記退避動作部は、前記低速度を用いて前記交換テーブルを前記上位置まで上昇動作させ、
前記較正復帰部は、前記低速度を用いて前記交換テーブルを前記基準位置まで下降動作させた後に、前記基準位置で前記較正を行う、
請求項１または２に記載のトレイ方式部品供給装置。

【請求項5】

前記駆動部は、パルス電圧で動作するパルスモータであり、
前記制御部は、前記上位置と前記下位置との離間距離に対応する所定パルス数の前記パルス電圧を前記パルスモータに印加して、前記交換テーブルを前記離間距離だけ昇降動作させ、
前記異常検出部は、前記所定パルス数の前記パルス電圧が前記パルスモータに印加されながらも、前記上方検出センサおよび前記下方検出センサの少なくとも一方が前記交換テーブルを検出しなかったときに、前記異常状態と判定する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のトレイ方式部品供給装置。

【請求項6】

前記交換テーブルに設けられ、前記部品を供給した後の前記トレイである空トレイを前記搬送部から受け取って保持し、解放する下方爪部材、
前記交換テーブルの下降動作によって、前記下方爪部材が解放する前記空トレイを受け取って保持する空トレイ保持部、および
前記下方爪部材の解放動作を検出することによって前記下方検出センサを兼ねる下方爪センサを有する空トレイ受け取り機構をさらに備える、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のトレイ方式部品供給装置。

【請求項7】

前記異常検出部、前記退避動作部、および前記較正復帰部は、前記トレイ方式部品供給装置が装備される部品装着機の上位制御装置から独立して動作する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のトレイ方式部品供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、トレイを用いて部品を供給するトレイ方式部品供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

多数の部品が装着された基板を生産する対基板作業機として、はんだ印刷機、部品装着機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの対基板作業機を列設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。このうち部品装着機は、部品が配列されたトレイを用いる方式の部品供給装置を備えることがある。一般的に、トレイ方式部品供給装置は、複数のトレイを保持するとともに、部品の消費時にはトレイを交換することで、多数の部品の供給を可能としている。通常、複数のトレイを保持するトレイ保持部、および、トレイの交換を担当する交換テーブルの一方が昇降動作する。この種のトレイ方式部品供給装置の一技術例が、特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１の実施形態には、トレイが載置された複数のパレットを保持して昇降する昇降部と、昇降部からパレットを引き出すフィーダ部とを備える電子部品供給装置が開示されている。そして、電子部品供給装置の電源投入時には、昇降部およびフィーダ部のオリジン動作（エンコーダ原点確認動作）が行われる。このとき、干渉の可能性がある干渉位置にパレットおよびフィーダ部があるか否かがセンサによって検出され、オリジン動作の実施順序が変更されて干渉が回避される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−２９１９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の技術に限定されず、トレイ方式部品供給装置の昇降部を制御する制御部は、昇降部の高さ位置が不明となった異常状態に陥る場合がある。この異常状態において、制御部が通常時の制御を継続すると、昇降部が所定の上位置や下位置を超えて昇降することになりかねない。これにより、昇降部が上昇端もしくは下降端にぶつかったり、トレイにショックを与えたりするおそれが生じて、安全性が確保されない。

【0006】

本明細書では、トレイの交換を担当する交換テーブルの高さ位置が不明となった異常状態において、安全性を確保しつつ自動で正常状態に復帰できるトレイ方式部品供給装置を提供することを解決すべき課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書は、上位置と下位置の間を昇降動作し、部品が配列されたトレイを載置して、受渡し位置で前記トレイを受け渡す交換テーブルと、前記受渡し位置の前記交換テーブルから前記トレイを受け取り、所定の供給位置まで搬送する搬送部と、前記交換テーブルを昇降駆動する駆動部と、退避位置となる前記上位置の前記交換テーブルを検出する上方検出センサ、および、退避位置となる前記下位置の前記交換テーブルを検出する下方検出センサの少なくとも一方と、前記上方検出センサおよび前記下方検出センサの少なくとも一方から検出信号を取得するとともに、前記駆動部を制御して前記交換テーブルを動作させる制御部であって、前記交換テーブルの高さ位置が不明となった異常状態を検出する異常検出部、前記異常状態が検出されたときに、正常状態で用いる昇降速度よりも遅い低速度を用いて、前記交換テーブルを前記退避位置まで動作させる退避動作部、および、前記交換テーブルの前記高さ位置の較正を行って正常状態に復帰する較正復帰部を含む前記制御部と、を備えるトレイ方式部品供給装置を開示する。

【発明の効果】

【0008】

本明細書で開示するトレイ方式部品供給装置では、交換テーブルの高さ位置が不明となった異常状態のときに、低速度を用いて交換テーブルを退避位置まで動作させる。この場合、交換テーブルが退避位置まで動作したことをセンサで検出した後に、駆動部を停止することになる。それでも、低速度であるがゆえに、交換テーブルのオーバーランは無いか、有ったとしても微量である。したがって、交換テーブルの動作に際し、安全性が確保される。さらに、安全性が確保された高さ位置で、高さ位置の較正を行うことができるので、トレイ方式部品供給装置は、自動で正常状態に復帰できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】トレイ方式部品供給装置が装備される部品装着機の全体構成を模式的に示す側面図である。

【図2】トレイ方式部品供給装置の筐体の内部の主要な構成を示す斜視図である。

【図3】トレイ方式部品供給装置の構成を示す正面図であり、交換テーブルは基準位置にある。

【図4】トレイ方式部品供給装置の構成および動作を説明する正面図であり、交換テーブルは上位置にある。

【図5】トレイ方式部品供給装置の構成および動作を説明する正面図であり、交換テーブルは下位置にある。

【図6】トレイ方式部品供給装置の駆動および制御に関する構成を示すブロック図である。

【図7】異常状態に関係する制御部の制御動作を示す動作フローの図である。

【図8】交換テーブルの下降動作時の異常状態に対する動作を概念的に説明する図である。

【図9】交換テーブルの上昇動作時の異常状態に対する動作を概念的に説明する図である。

【図10】第２実施形態において、交換テーブルの上昇動作時の異常状態に対する動作を概念的に説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

１．部品装着機１の全体構成
第１実施形態のトレイ方式部品供給装置４について、図１〜図９を参考にして説明する。図１は、トレイ方式部品供給装置４が装備される部品装着機１の全体構成を模式的に示す側面図である。部品装着機１は、トレイ方式部品供給装置４に加えて、基板搬送装置２、部品移載装置３、部品カメラ３８、および上位制御装置９を備える。なお、図１の左右方向は、トレイＴｐおよび空トレイＴｅを搬送するＹ軸方向であり、紙面表裏方向は、Ｙ軸方向と水平面内で直交するＸ軸方向である。まず、部品装着機１の全体構成の概要について説明する。

【0011】

基板搬送装置２は、２枚の基板Ｋを並行して搬送できるデュアルレーンタイプに構成されている。基板搬送装置２は、基板Ｋを搬入し、所定位置に位置決めする。また、基板搬送装置２は、装着作業の終了した基板Ｋを所定位置から搬出する。基板搬送装置２の各レーンは、一対のガイドレール２１、一対のコンベアベルト２２、およびクランプ装置２３などで構成される。一対のガイドレール２１は、基板Ｋの幅と略同一の距離を隔てて、Ｘ軸方向に平行に配置される。一対のコンベアベルト２２は、ガイドレール２１に沿って輪転し、載置された基板Ｋを搬送する。クランプ装置２３は、一対のガイドレール２１の間に設けられる。クランプ装置２３は、所定位置で基板Ｋをクランプして位置決めする。なお、基板搬送装置２は、シングルレーンタイプでもよい。

【0012】

部品移載装置３は、トレイ方式部品供給装置４の供給位置Ｐｐから部品Ｐを採取して、基板Ｋ上の指定された装着位置に装着する。部品移載装置３は、ヘッド駆動機構３１、移動台３２、装着ヘッド３３、吸着ノズル３４、および基板カメラ３５などで構成される。ヘッド駆動機構３１は、移動台３２をＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する。装着ヘッド３３は、移動台３２に着脱可能に設けられる。吸着ノズル３４は、装着ヘッド３３に着脱可能に設けられる。吸着ノズル３４は、負圧を利用して部品Ｐを吸着採取する。基板カメラ３５は、装着ヘッド３３に設けられる。基板カメラ３５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。

【0013】

部品カメラ３８は、部品移載装置３とトレイ方式部品供給装置４の間に、上向きに設けられる。部品カメラ３８は、吸着ノズル３４に吸着された部品Ｐを下方から撮像する。上位制御装置９は、コンピュータ装置を用いて構成される。上位制御装置９の配設位置は、限定されない。上位制御装置９は、基板搬送装置２、部品移載装置３、部品カメラ３８、およびトレイ方式部品供給装置４を制御して、部品Ｐの装着作業を進める。

【0014】

２．トレイ方式部品供給装置４の構成
トレイ方式部品供給装置４は、部品装着機１の前側に着脱可能に装備される。トレイ方式部品供給装置４は、部品Ｐが配列されたトレイＴｐを複数保持し、供給位置Ｐｐで部品Ｐを供給する。また、トレイ方式部品供給装置４は、部品Ｐを供給した後のトレイである空トレイＴｅを複数保持できる。トレイ方式部品供給装置４は、筐体５１、交換テーブル６１、トレイ供給機構６４、空トレイ受け取り機構６８、搬送部７、駆動部８１（図６に示す）、および制御部８２（図６に示す）などで構成される。

【0015】

図１に示されるように、筐体５１は、縦長の直方体状に形成される。筐体５１の内部に、４本の支柱５２が平行して立設される。後述するように、支柱５２には、いくつかの部材が配設される。筐体５１の内部空間の上部寄りに、トレイ供給機構６４が配設される。筐体５１の内部空間の下部寄りに、空トレイ受け取り機構６８が配設される。

【0016】

交換テーブル６１は、トレイＴｐよりも一回り大きな矩形板状に形成される。交換テーブル６１は、トレイ供給機構６４と空トレイ受け取り機構６８の間の高さに配置される。交換テーブル６１は、下側の左右に３個ずつ、合計６個の下方爪部材６２を有する。下方爪部材６２は、空トレイＴｅを保持し、また解放する。交換テーブル６１は、後述する駆動部８１に駆動され、４本の支柱５２に沿って昇降動作する。

【0017】

交換テーブル６１は、上昇動作した上位置で、トレイ供給機構６４からトレイＴｐを受け取って上面に載置する。交換テーブル６１は、さらに、上位置で搬送部７から空トレイＴｅを受け取り、下方爪部材６２を用いて保持する。上位置は、トレイＴｐおよび空トレイＴｅを受け取る受取り位置となっている。また、交換テーブル６１は、下降動作した下位置で、搬送部７にトレイＴｐを受け渡す。交換テーブル６１は、さらに、下位置で空トレイ受け取り機構６８に空トレイＴｅを受け渡す。下位置は、トレイＴｐおよび空トレイＴｅを受け渡す受渡し位置となっている。

【0018】

交換テーブル６１の高さ位置の基準を示す基準位置が、上位置と下位置との間に設定されている。基準位置は、組み立て作業や調整作業の作業性向上、ならびに組立精度および調整精度の向上を目的として設定される。後述するように、基準位置および下位置で交換テーブル６１の高さ位置の較正が行われ、上位置での較正は行われない。

【0019】

筐体５１の前面の上側から下側へと、上扉５３１、中扉５３２、および下扉５３３が設けられる。上扉５３１は、トレイ供給機構６４にトレイＴｐを補充する場合に開放される。中扉５３２は、交換テーブル６１に載置されたトレイＴｐや保持された空トレイＴｅの状態を確認する場合に開放される。下扉５３３は、空トレイ受け取り機構６８から空トレイＴｅを取り出す場合に開放される。筐体５１の後面の中間辺りの高さに、トレイ出入り口５４が開口している。

【0020】

搬送部７は、トレイ出入り口５４に臨んで設けられる。搬送部７は、旋回機構７１および搬送機構７２を有する。搬送機構７２は、筐体５１の側の第１ローラ７３、供給位置Ｐｐの側の第２ローラ７４、および２つのローラ間に架け渡されて輪転するコンベアベルト７５などで構成される。旋回機構７１は、交換テーブル６１に載置されたトレイＴｐをトレイ出入り口５４経由で搬送機構７２に移し替える。搬送機構７２は、トレイＴｐを供給位置Ｐｐまで搬送する。供給位置Ｐｐで部品Ｐが供給されて空トレイＴｅが発生すると、搬送機構７２は、空トレイＴｅを旋回機構７１まで搬送する。旋回機構７１は、空トレイＴｅをトレイ出入り口５４経由で交換テーブル６１の下方爪部材６２に移し替える。

【0021】

図２は、トレイ方式部品供給装置４の筐体５１の内部の主要な構成を示す斜視図である。図２において、１枚のトレイＴｐ、および１枚の空トレイＴｅが破線で示されている。図３は、トレイ方式部品供給装置４の構成を示す正面図であり、交換テーブル６１は基準位置にある。図４は、トレイ方式部品供給装置４の構成および動作を説明する正面図であり、交換テーブル６１は上位置にある。図５は、トレイ方式部品供給装置４の構成および動作を説明する正面図であり、交換テーブル６１は下位置にある。

【0022】

図３〜図５において、交換テーブル６１および空トレイ保持部６９は、一点鎖線で示される。また、トレイＴｐは斑点模様で示され、空トレイＴｅは網掛け模様で示される。図６は、トレイ方式部品供給装置４の駆動および制御に関する構成を示すブロック図である。

【0023】

トレイ供給機構６４は、トレイ保持部６５、上方爪部材６６、および上方爪センサ６７などで構成される。トレイ保持部６５は、筐体５１の内部空間のうち４本の支柱５２よりも内側の空間が相当する。この空間内に複数のトレイＴｐが段積みされ、上方爪部材６６によって保持される。上方爪部材６６は、各支柱５２にそれぞれ設けられる。図３〜図５に示されるように、上方爪部材６６は、支承部６６ａ、爪部６６ｂ、規制面６６ｃ、および駆動面６６ｄをもつ。

【0024】

支承部６６ａは、支柱５２により揺動可能に支承されている。これにより、上方爪部材６６は、保持姿勢（図３、図５参照）と解放姿勢（図４参照）の間で揺動する。爪部６６ｂは、支承部６６ａよりも下側に配置されている。爪部６６ｂは、内向きに突出する鉤形状に形成されている。規制面６６ｃは、支承部６６ａの外側に位置する上面で形成される。駆動面６６ｄは、規制面６６ｃの下側に位置する下面で形成される。

【0025】

上方爪部材６６の揺動に関して、規制ブロック５５、上方解除ブロック６３、および駆動ブロック５６が設けられる。規制ブロック５５は、支柱５２に上下動可能に設けられる。規制ブロック５５は、図略の付勢部材によって下向きに付勢されており、規制面６６ｃを押し下げる。これにより、上方爪部材６６は、通常時に保持姿勢に維持される。保持姿勢の上方爪部材６６は、トレイＴｐの下縁に爪部６６ｂを入れて、トレイＴｐを保持する。

【0026】

上方解除ブロック６３は、交換テーブル６１の端部寄りに設けられる。交換テーブル６１の上昇動作により、上方解除ブロック６３は、付勢に抗して規制ブロック５５を押し上げる。これにより、上方爪部材６６の保持姿勢が解除される。駆動ブロック５６は、支柱５２に上下動可能に設けられる。駆動ブロック５６は、交換テーブル６１の上昇動作に連動して駆動面６６ｄを押し上げる。これにより、上方爪部材６６は、保持姿勢から解放姿勢へと揺動する。解放姿勢の上方爪部材６６は、トレイＴｐの下縁から爪部６６ｂを出して、トレイＴｐを解放する。

【0027】

上方爪センサ６７は、図６に示され、図２〜図５では図示省略されている。上方爪センサ６７は、上方爪部材６６の姿勢を検出して、検出信号を制御部８２に送る。上方爪センサ６７は、上方爪部材６６が保持姿勢から解放姿勢に変化する解放動作を検出できる。上方爪センサ６７として、上方爪部材６６に向かって検出光を照射し、遮光の有無を検出する遮光検出センサを用いることができる。上方爪センサ６７は、上位置の交換テーブル６１を検出する上方検出センサを兼ねる。

【0028】

空トレイ受け取り機構６８は、前述した交換テーブル６１の下方爪部材６２、空トレイ保持部６９、および下方爪センサ６Ａなどで構成される。下方爪部材６２は、符号略の支承部、爪部６２ａ、および駆動斜面部６２ｂをもつ。下方爪部材６２は、支承部によって揺動可能に支承されており、保持姿勢（図４参照）と解放姿勢（図５参照）の間で揺動する。

【0029】

爪部６２ａは、支承部の下側に配置されて内向きに突出する鉤形状に形成されている。駆動斜面部６２ｂは、爪部６２ａの下側に形成される。下方爪部材６２は、図略の付勢部材によって内向きに付勢され、通常時に保持姿勢に維持される。保持姿勢の下方爪部材６２は、空トレイＴｅの下縁に爪部６２ａを入れて、空トレイＴｅを保持する。

【0030】

下方爪部材６２の揺動に関して、下方解除ブロック５７が支柱５２に固設される。下方解除ブロック５７は、下方爪部材６２の駆動斜面部６２ｂに対向する斜面部５７ａをもつ。交換テーブル６１が下降動作すると、下方爪部材６２の駆動斜面部６２ｂは、下方解除ブロック５７の斜面部５７ａに当接して、外側へ押し出される。これにより、下方爪部材６２は、保持姿勢から解放姿勢へと揺動する。解放姿勢の下方爪部材６２は、空トレイＴｅの下縁から爪部６２ａを出して、空トレイＴｅを解放する。

【0031】

空トレイ保持部６９は、交換テーブル６１と同程度の大きさの矩形板状に形成される。空トレイ保持部６９は、空トレイ用駆動部８９によって昇降駆動される。空トレイ保持部６９は、下方爪部材６２が空トレイＴｅを解放する以前に予め上昇動作しており、空トレイＴｅを受け取る。空トレイ保持部６９は、複数の空トレイＴｅを段積みして保持できる。

【0032】

下方爪センサ６Ａは、図６に示され、図２〜図５では図示省略されている。下方爪センサ６Ａは、下方爪部材６２の姿勢を検出して、検出信号を制御部８２に送る。下方爪センサ６Ａは、下方爪部材６２が保持姿勢から解放姿勢に変化する解放動作を検出できる。下方爪センサ６Ａとして、上方爪センサ６７と同様に、遮光検出センサを用いることができる。下方爪センサ６Ａは、下位置の交換テーブル６１を検出する下方検出センサを兼ねる。

【0033】

さらに、図６に示されるように、基準検出センサ６Ｂが設けられる。基準検出センサ６Ｂは、基準位置の交換テーブル６１を検出して、検出信号を制御部８２に送る。基準検出センサ６Ｂにも、遮光検出センサを用いることができる。

【0034】

次に、トレイ方式部品供給装置４の駆動および制御に関する構成について、図６を参考にして説明する。制御部８２は、駆動部８１、空トレイ用駆動部８９、および搬送部７を制御する。また、制御部８２は、上方爪センサ６７、下方爪センサ６Ａ、および基準検出センサ６Ｂの検出信号を取得する。さらに、制御部８２は、上位制御装置９に通信接続されている。制御部８２は、通常時に上位制御装置９からの指令にしたがい部品供給動作を制御する。

【0035】

交換テーブル６１を駆動する駆動部８１には、パルス電圧で動作するパルスモータが用いられる。パルスモータは、印加されるパルス電圧のパルス数に比例する駆動量を出力する。したがって、上位置と下位置との離間距離に対応するパルス数は、一定値の所定パルス数となる。パルス電圧の極性の切り替え、または駆動力伝達経路への反転ギヤの挿入により、交換テーブル６１の上昇動作と下降動作とが切り替わる。空トレイ保持部６９を駆動する空トレイ用駆動部８９も、パルスモータとされているが、別種のモータでもよい。

【0036】

通常時の制御において、制御部８２は、所定パルス数のパルス電圧を駆動部８１（パルスモータ）に印加して、交換テーブル６１を離間距離だけ昇降動作させる。制御部８２は、所定パルス数のパルス電圧が印加された後に、上方爪センサ６７または下方爪センサ６Ａの検出信号を確認する。この確認により、制御部８２は、交換テーブル６１が上位置または下位置にあることを認識する。つまり、通常時の制御において、交換テーブル６１は、上位置と下位置の間を往復動作し、基準位置やその他の途中位置には停止しない。また、制御部８２は、交換テーブル６１の昇降動作の途中の時点で、センサ（６７、６Ａ、６Ｂ）の検出信号を逐一確認しない。

【0037】

制御部８２は、異常状態を監視し、さらに異常状態から自動で復帰するための機能部として、異常検出部８３、退避動作部８４、および較正復帰部８５を含む。異常検出部８３は、交換テーブル６１の昇降動作の途中または終了時に、交換テーブル６１の高さ位置が不明となった異常状態を検出する。例えば、交換テーブル６１の昇降動作中に異物が干渉すると、所定の動作量が維持されず、交換テーブル６１の高さ位置が不明となる。また例えば、駆動部８１（パルスモータ）の脱調が原因となり、交換テーブル６１の高さ位置が不明となる。

【0038】

具体的には、異常検出部８３は、所定パルス数のパルス電圧が駆動部８１（パルスモータ）に印加されながらも、上方爪センサ６７および下方爪センサ６Ａが交換テーブル６１を検出しなかったときに、異常状態と判定する。これに限定されず、他の異常検出方法を用いてもよい。例えば、異常検出部８３は、駆動部８１（パルスモータ）に流れる電流の監視を併用してもよい。

【0039】

異常状態に陥ると、交換テーブル６１は、動作量が不足して上位置または下位置まで到達しない。異常状態において、仮に、所定パルス数のパルス電圧を印加する通常時の制御を継続すると、交換テーブル６１が上位置や下位置を超えて動作するおそれが生じる。換言すると、交換テーブル６１の動作に際して安全性が確保されない。

【0040】

このため、退避動作部８４は、異常状態が検出されたときに、正常状態で用いる昇降速度よりも遅い低速度を用いて、交換テーブル６１を退避位置まで動作させる。低速度は、パルス電圧の周波数（発生頻度）が小さく制御されることにより実現される。また、退避位置は、安全性が確保される位置であって、上位置または下位置が選択的に設定される。

【0041】

交換テーブル６１が退避位置まで動作した後、較正復帰部８５は、交換テーブル６１の高さ位置の較正を行う。異常検出部８３、退避動作部８４、および較正復帰部８５は、上位制御装置９から独立して、自律的に動作する。これにより、トレイ方式部品供給装置４は、自動で正常状態に復帰できる。また、上位制御装置９は、トレイ方式部品供給装置４の異常状態を認識したり、管理したりする必要がない。異常検出部８３、退避動作部８４、および較正復帰部８５の機能については、後述の異常状態に関係する動作の中で、さらに詳述する。

【0042】

３．通常時の動作
次に、トレイ方式部品供給装置４の通常時の動作について説明する。図４の矢印Ａ１に示されるように、交換テーブル６１は、上位置まで上昇動作する。このとき、矢印Ａ２に示されるように、上方解除ブロック６３によって規制ブロック５５が押し上げられる。さらに、矢印Ａ３に示されるように、駆動ブロック５６も上昇動作する。上方爪部材６６は、矢印Ａ４に示されるように、保持姿勢から解放姿勢へと揺動する。これにより、段積みされた複数のトレイＴｐの全体が一時的に解放され、交換テーブル６１に載置される。

【0043】

一方、搬送部７から空トレイＴｅが受け渡される。交換テーブル６１は、下方爪部材６２を用いて、移し替えられた空トレイＴｅを保持する。この後、交換テーブル６１が下降動作を開始すると、規制ブロック５５および駆動ブロック５６は下降し、上方爪部材６６は保持姿勢へと戻ってゆく。

【0044】

上方爪部材６６は、保持姿勢に戻る際に、最下段のトレイＴｐと下から二段目のトレイＴｐの間に爪部６６ｂを入れる。これにより、最下段のトレイＴｐは、交換テーブル６１に受け渡される。また、最下段以外のトレイＴｐは、再び上方爪部材６６に保持される。この後、交換テーブル６１は、下降動作を継続する。また、空トレイ保持部６９は、空トレイＴｅを受け取る高さまで予め上昇動作する。

【0045】

図５の矢印Ａ５に示されるように、交換テーブル６１は、下位置まで下降動作する。このとき、下方爪部材６２は、下方解除ブロック５７に当接し、矢印Ａ６に示されるように、保持姿勢から解放姿勢へと揺動する。これにより、空トレイＴｅは、解放されて空トレイ保持部６９に受け渡され、その上面に載置される。一方、交換テーブル６１に載置されているトレイＴｐは、搬送部７に受け渡される。以上により、トレイ供給の１サイクルの動作が終了する。以降は、このサイクルが繰り返される。

【0046】

４．異常状態に関係する動作、作用、および効果
次に、トレイ方式部品供給装置４の異常状態に関係する動作、作用、および効果について、交換テーブル６１の昇降動作を中心にして説明する。図７は、異常状態に関係する制御部８２の制御動作を示す動作フローの図である。図７のステップＳ１で、制御部８２は、交換テーブル６１の通常時の昇降動作の制御を行う。交換テーブル６１の上昇動作または下降動作が終了すると、動作フローの実行は、ステップＳ２に進められる。

【0047】

ステップＳ２で、異常検出部８３は、異常状態であるか否かを判定する。異常検出部８３は、異常状態であるときに動作フローの実行をステップＳ３に進め、正常状態であるときに動作フローの実行をステップＳ１に戻す。大多数の場合に、正常状態が維持されており、ステップＳ１およびステップＳ２からなる動作ループが繰り返して実行される。

【0048】

異常状態であるときのステップＳ３で、異常検出部８３は、交換テーブル６１の上昇動作時の異常状態であるか、それとも下降動作時の異常状態であるかを判定する。異常検出部８３は、上昇動作時の異常状態であるときに動作フローの実行をステップＳ１１に進め、下降動作時の異常状態であるときに動作フローの実行をステップＳ４に分岐させる。

【0049】

図８は、交換テーブル６１の下降動作時の異常状態に対する動作を概念的に説明する図である。図８の破線矢印Ｍ１に示されるように、交換テーブル６１の下降動作時に、高さ位置が不明となって異常状態に陥った。この場合、安全性が確保される退避位置として、下位置ＨＬが設定される。ステップＳ４で、退避動作部８４は、矢印Ｍ２に示されるように、低速度を用いて交換テーブル６１を下降動作させる。

【0050】

次のステップＳ５で、退避動作部８４は、下方爪センサ６Ａの検出信号を取得して、交換テーブル６１が下位置ＨＬにあるか否かを判定する。否の場合、動作フローの実行は、ステップＳ４に戻される。ステップＳ４およびステップＳ５からなる動作ループは、交換テーブル６１が下位置ＨＬに下降するまで継続される。つまり、退避動作部８４は、交換テーブル６１の下降動作の途中で、逐次下方爪センサ６Ａの検出信号を確認する。

【0051】

低速度を用いる点、および、逐次検出信号を確認する点は、通常時の制御と異なる。この制御によれば、交換テーブル６１の現在の高さ位置が不明であっても、下位置ＨＬを超えるオーバーランが無くなり、有ったとしても微量である。仮に、低速度に代えて正常状態で用いる下降速度を用いた場合、下方爪センサ６Ａの検出信号に基づいて駆動部８１（パルスモータ）を停止しても、交換テーブル６１は、惰性で下降し続ける。このため、交換テーブル６１のオーバーランが過大となり、安全性が確保されない。

【0052】

交換テーブル６１が下位置ＨＬまで下降すると、動作フローの実行は、ステップＳ６に進められる。ステップＳ６で、較正復帰部８５は、下位置ＨＬで交換テーブル６１の高さ位置の較正を行う。このとき、矢印Ｍ２に示される交換テーブル６１の下降動作が低速度であったので、下位置ＨＬの交換テーブル６１は、高い位置精度を有する。したがって、高さ位置の較正精度が良好となる。較正の実施により、トレイ方式部品供給装置４は、正常状態に復帰する。この後、動作フローの実行がステップＳ１に戻され、通常時の動作が自動的に再開される。

【0053】

また、図９は、交換テーブル６１の上昇動作時の異常状態に対する動作を概念的に説明する図である。図９の破線矢印Ｍ３に示されるように、交換テーブル６１の上昇動作時に、高さ位置が不明となって異常状態に陥った。この場合、安全性が確保される退避位置として、上位置ＨＨが設定される。ステップＳ１１で、退避動作部８４は、矢印Ｍ４に示されるように、低速度を用いて交換テーブル６１を上昇動作させる。

【0054】

次のステップＳ１２で、退避動作部８４は、上方爪センサ６７の検出信号を取得して、交換テーブル６１が上位置ＨＨにあるか否かを判定する。否の場合、動作フローの実行は、ステップＳ１１に戻される。ステップＳ１１およびステップＳ１２からなる動作ループは、交換テーブル６１が上位置ＨＨに上昇するまで継続される。つまり、退避動作部８４は、交換テーブル６１の上昇動作の途中で、逐次上方爪センサ６７の検出信号を確認する。

【0055】

低速度を用いる点、および、逐次検出信号を確認する点は、通常時の制御と異なる。この制御によれば、交換テーブル６１の現在の高さ位置が不明であっても、上位置ＨＨを超えるオーバーランが無くなり、有ったとしても微量である。

【0056】

交換テーブル６１が上位置ＨＨまで上昇すると、動作フローの実行は、ステップＳ１３に進められる。ステップＳ１３で、較正復帰部８５は、矢印Ｍ５に示されるように、低速度を用いて交換テーブル６１を下降動作させる。次のステップＳ１４で、較正復帰部８５は、基準検出センサ６Ｂの検出信号を取得して、交換テーブル６１が基準位置ＨＳにあるか否かを判定する。否の場合、動作フローの実行は、ステップＳ１３に戻される。ステップＳ１３およびステップＳ１４からなる動作ループは、交換テーブル６１が基準位置ＨＳに下降するまで継続される。

【0057】

交換テーブル６１が基準位置ＨＳまで下降すると、動作フローの実行は、ステップＳ１５に進められる。ステップＳ１５で、較正復帰部８５は、基準位置ＨＳで交換テーブル６１の高さ位置の較正を行う。較正の実施により、トレイ方式部品供給装置４は、正常状態に復帰する。この後、動作フローの実行がステップＳ１に戻され、通常時の動作が自動的に再開される。

【0058】

図９に示される上昇動作時の異常状態において、較正復帰部８５は、上位置ＨＨで交換テーブル６１の高さ位置の較正を行わない。その理由は、段積みされた複数のトレイＴｐの全荷重が上位置ＨＨの交換テーブル６１に作用するため、較正精度の低下が懸念されるからである。また、矢印Ｍ５に示される交換テーブル６１の下降動作が低速度であったので、基準位置ＨＳの交換テーブル６１は、高い位置精度を有する。したがって、高さ位置の較正精度が良好となる。

【0059】

なお、正常状態に復帰できない異常状態、換言すると回復不能な装置故障が発生する場合もあり得る。この場合、制御部８２は、装置故障が発生した旨を上位制御装置９に通報する。

【0060】

第１実施形態のトレイ方式部品供給装置４では、交換テーブル６１の高さ位置が不明となった異常状態のときに、低速度を用いて交換テーブル６１を退避位置まで動作させる。この場合、交換テーブル６１が退避位置まで動作したことをセンサで検出した後に、駆動部８１を停止することになる。それでも、低速度であるがゆえに、交換テーブル６１のオーバーランは無いか、有ったとしても微量である。したがって、交換テーブル６１の動作に際して安全性が確保される。さらに、安全性が確保された高さ位置で、高さ位置の較正を行うことができるので、トレイ方式部品供給装置４は、自動で正常状態に復帰できる。

【0061】

５．第２実施形態のトレイ方式部品供給装置
次に、第２実施形態のトレイ方式部品供給装置について、第１実施形態と異なる点を主にして説明する。第２実施形態において、基準位置ＨＳが設定されず、基準検出センサ６Ｂは省略される。このため、第２実施形態において、交換テーブル６１の上昇動作時の異常状態に対する動作は、第１実施形態から変形される。図１０は、第２実施形態において、交換テーブル６１の上昇動作時の異常状態に対する動作を概念的に説明する図である。

【0062】

図１０の破線矢印Ｍ３および矢印Ｍ４に示される動作は、第１実施形態と同じである。交換テーブル６１が上位置ＨＨまで上昇すると、較正復帰部８５は、矢印Ｍ６に示されるように、低速度を用いて交換テーブル６１を下位置まで下降動作させる。次に、較正復帰部８５は、下位置ＨＬで交換テーブル６１の高さ位置の較正を行う。このように、較正を実施する高さ位置が変形される。

【0063】

第２実施形態では、基準検出センサ６Ｂを省略することにより、第１実施形態よりもコストを低減できる。第２実施形態おけるその他の効果は、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。

【0064】

６．実施形態の応用および変形
なお、第１および第２実施形態において、パルスモータ以外の駆動部８１や、上方爪センサ６７および下方爪センサ６Ａ以外の高さ検出センサを用いることができる。また、上方爪センサ６７および基準検出センサ６Ｂを省略して、下方爪センサ６Ａのみとすることも可能である。この態様では、退避位置を常に下位置ＨＬに設定し、交換テーブル６１の高さ位置の較正を常に下位置ＨＬで実施する。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

【符号の説明】

【0065】

１：部品装着機 ４：トレイ方式部品供給装置 ５１：筐体 ６１：交換テーブル ６２：下方爪部材 ６４：トレイ供給機構 ６５：トレイ保持部 ６６：上方爪部材 ６７：上方爪センサ ６８：空トレイ受け取り機構 ６９：空トレイ保持部 ６Ａ：下方爪センサ ６Ｂ：基準検出センサ ７：搬送部 ８１：駆動部 ８２：制御部 ８３：異常検出部 ８４：退避動作部 ８５：較正復帰部 ９：上位制御装置 Ｔｐ：トレイ Ｔｅ：空トレイ Ｐ：部品 Ｐｐ：供給位置 ＨＨ：上位置 ＨＬ：下位置 ＨＳ：基準位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】