JP2000068696A

JP2000068696A - 部品認識装着装置及び部品認識方法

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Publication number: JP2000068696A
Application number: JP10239799A
Authority: JP
Inventors: Kozo Kumagai; 幸三熊谷
Original assignee: Yamagata Casio Co Ltd
Current assignee: Yamagata Casio Co Ltd
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 2000-03-03
Anticipated expiration: 2018-08-26
Also published as: JP3860919B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、部品認識カメラを用いることな
く、効率よく部品を所定の装着位置へ装着することが可
能な部品認識装着装置を提供する。【解決手段】部品５０を搭載する基板の位置を検出す
る基板認識カメラ４５と、前記作業塔１０に設けた異な
るθ軸角度のときの部品底面の斜め下方向からの複数の
２次元画像を撮像する部品撮像手段２０と、部品撮像手
段２０からの複数の２次元画像と、部品吸着時の部品吸
着ヘッド１８のθ軸角度情報とを基に前記部品吸着時の
Ｘ，Ｙ軸方向、θ軸方向の偏差と、部品底面の高さの偏
差とを求める画像情報処理手段と、基板の位置の検出結
果と、前記各偏差に基づいて、前記基板の停止ずれに応
じた位置補正、作業塔１０のＸ，Ｙ軸方向の位置補正、
部品吸着ヘッド１８のＺ軸、θ軸方向の位置補正を行っ
てこの基板の所定位置に部品５０を装着させる駆動制御
手段とを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品をプリン
ト基板等に装着する際に使用する部品認識装着装置及び
部品認識方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、装置内に搬入されるプリント
回路基板（以下単に基板という）の上方の作業空間を前
後（Ｙ軸方向）左右（Ｘ軸方同）に自在に移動する作業
ユニットに、上下（Ｚ軸方向）および回転（θ軸方向）
が自在にできる作業ヘッドを備えて、この作業ヘッドに
より主にチップ状電子部品（以下、単に部品という）を
基板に装着するワンバイワン方式の部品装着装置が存在
している。

【０００３】この部品装着装置において、前記作業ヘッ
ドは、その先端に着脱自在に吸着ノズルを装着し、その
吸着ノズルで部品供給位置から部品を吸着し、この吸着
した部品を下方から装置本体に固定された認識カメラで
撮像し、撮像した画像に基づいて中央処理部が部品の吸
着位置ズレ（姿勢の偏差）を検出して、部品の軸線と基
準線とに偏差（角度偏差）があるときは作業へッドを回
転させて偏差を補正する。

【０００４】また前記偏差に基づいて、作業ヘッドは、
既に精密に位置決めされて所定の位置に停止している基
板の前記位置補正を加えた部品装着位置へ移動して、そ
の部品装着位置に吸着した部品を装着する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の部品装着装置の場合、部品を吸着した後、作業
ユニットは必ず認識カメラの位置に移動し、部品を下方
から撮像し部品の情報を得てから、装着位置ヘ移動しな
くてはならない。

【０００６】このため、吸着位置と装着位置とが近くて
も、吸着位置と認識カメラの位置が遠いと、部品の情報
を得るために長い距離を移動する必要があり、生産タク
トが上がらないとという問題があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、部品認識カメラを用いることなく、吸着位置か
ら装着位置までの移動の途中で部品を認識し、効率よく
部品を所定の装着位置へ装着することが可能な部品認識
装着装置及び部品認識方法を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｘ，Ｙ軸方向に移動可能な作業ユニットに、Ｚ軸、θ軸
方向に移動可能で部品を吸着する部品吸着ヘッドを備
え、所定の部品吸着位置で部品を吸着し、基板の所定位
置に部品を装着する部品認識装着装置において、部品を
搭載する基板の位置を検出する基板位置検出手段と、前
記作業ユニットに設けた異なるθ軸角度のときの部品底
面の斜め下方向からの複数の２次元画像を撮像する部品
撮像手段と、部品撮像手段からの複数の２次元画像と、
部品吸着時の部品吸着ヘッドのθ軸角度情報とを基に前
記部品吸着時のＸ，Ｙ軸方向の位置の偏差及びθ軸方向
の偏差と、部品底面の高さの偏差とを求める画像情報処
理手段と、前記基板位置検出手段による基板の位置の検
出結果と、画像情報処理手段により求めた各偏差に基づ
いて、前記基板の停止ずれに応じた位置補正、作業ユニ
ットのＸ，Ｙ軸方向の位置補正、部品吸着ヘッドのＺ
軸、θ軸方向の位置補正を行ってこの基板の所定位置に
部品を装着させる駆動制御手段とを有することを特徴と
するものである。

【０００９】この発明によれば、基板位置検出手段によ
り部品を搭載する基板の位置を検出し、前記作業ユニッ
トに設けた部品撮像手段により作業ユニットに設けた異
なるθ軸角度のときの部品底面の斜め下方向からの複数
の２次元画像を撮像し、画像情報処理手段により撮像手
段からの複数の２次元画像と、部品吸着時の部品吸着ヘ
ッドのθ軸角度情報とを基に前記部品吸着時のＸ，Ｙ軸
方向の位置の偏差及びθ軸方向の偏差と、部品底面の高
さの偏差とを求めて、駆動制御手段により前記基板位置
検出手段による基板の位置の検出結果と、画像情報処理
手段により求めた各偏差に基づいて、前記基板の停止ず
れに応じた位置補正、作業ユニットのＸ，Ｙ軸方向の位
置補正、部品吸着ヘッドのＺ軸、θ軸方向の位置補正を
行ってこの基板の所定位置に部品を装着させるものであ
るから、部品認識カメラを用いることなく、部品吸着位
置から、直接、部品装着位置ヘ部品吸着ヘッドを移動し
て正確に基板に装着することができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、Ｘ，Ｙ軸方向に移
動可能な作業ユニットに、Ｚ軸、θ軸方向に移動可能で
部品を吸着する部品吸着ヘッドを備え、所定の部品吸着
位置で部品を吸着し、基板の所定位置に部品を装着する
部品認識装着装置における部品認識方法であって、前記
部品吸着ヘッドの斜め下方から部品に光を照射する照明
手段と、部品の斜め下方で部品から反射された光の向き
を変える光路変更手段と、部品の底面と平行に配置され
光路変更手段からの光を集光する光学レンズと、部品の
底面と平行でかつ光学レンズからオフセットした位置に
配置され、光学レンズから光を受光して部品の像を得る
２次元画像検出手段とからなる部品撮像手段により、異
なるθ軸角度のときの複数の画像を撮像し、この複数の
画像と部品吸着ヘッドのθ軸角度とから、部品のθ軸角
度と、Ｘ、Ｙ位置と、部品底面の高さとを検出すること
を特徴とするものである。

【００１１】この発明によれば、部品吸着ヘッドの斜め
下方から部品に光を照射し、部品の斜め下方で部品から
反射された光の向きを変え、部品の底面と平行に配置さ
れ光学レンズにより光路変更手段からの光を集光し、部
品の底面と平行でかつ光学レンズからオフセットした位
置に配置した２次元画像検出手段により光学レンズから
の光を受光して部品の像を得る部品撮像手段により異な
るθ軸角度のときの複数の画像を撮像し、この複数の画
像と部品吸着ヘッドのθ軸角度とから、部品のθ軸角度
と、Ｘ、Ｙ位置と、部品底面の高さとを検出するもので
ある。

【００１２】この結果、部品のθ軸角度、Ｘ、Ｙ位置の
補正が可能になるとともに、部品のバラッキによる部品
底面高さの変動や、吸着ノズル先端の摩耗による部品底
面高さの変動があっても、部品底面高さを補正して安定
した高さで部品を装着することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００１４】図１乃至図３は、本発明の実施の形態の部
品認識装着装置の構成を示すものである。

【００１５】この部品認識装着装置は、筐体１の中央に
Ｘ軸方向に沿った基板搬送コンベア７ａ、７ｂ、Ｙ軸駆
動部１５、Ｘ軸駆動部１６を備え、前記基板搬送コンベ
ア７ａ、７ｂの間に基板支持部５を設けて、基板搬送コ
ンベア７ａ、７ｂにより搬送されてきた基板６０は、基
板支持部５において所定の位置に固定される。

【００１６】基板搬送コンベア７ａ、７ｂの両側には、
部品カセットテーブル１３ａ、１３ｂが配置され、ここ
に部品５０をセットした部品テープを収納した部品供給
カセットが設置され、部品５０の供給が行われる。

【００１７】Ｙ軸駆動部１５は、筺体１に固定された一
対のＹ軸リニアガイド８ａ、８ｂ、Ｙ軸ケーブルコンベ
ア１１、図示しないボールネジ及びＹ軸モータを備え、
Ｘ軸リニアガイド９をＸ軸部を前後方向（Ｙ軸方向）に
自在に移動させる。

【００１８】Ｘ軸駆動部１６は、Ｙ軸駆動部１５に取り
付けられ、Ｘ軸リニアガイド９、Ｘ軸ケーブルコンベア
１２、図示しないボールネジ及びＸ軸モータを備え、作
業ユニット１０をＸ軸リニアガイド９に沿って左右方向
（Ｘ軸方向）に自在に移動させる。従って、作業ユニッ
ト１０は、基板搬送コンベア７ａ、７ｂ、基板支持部
５、部品カセットテーブル１３ａ、１３ｂの上方におい
て、前後方向及び左右方向に自在に移動可能となってい
る。

【００１９】次に作業ユニット１０の構成を図４に示
す。

【００２０】作業ユニット１０の上部には、Ｚ軸方向に
配置された作業ヘッド２１を同じくＺ軸方向に配置され
たＺ軸リニアガイド２４に沿って上下に移動させるＺ軸
モータ２２が固定され、このＺ軸モータ２２のモータプ
ーリ２２ａと、作業ユニット１０の側方に配置したガイ
ドプーリ２５との間にＺ軸ベルト２６を張設している。

【００２１】また、Ｚ軸ベルト２６には、作業ヘッド支
持体２７の一端を連結し、この作業ヘッド支持体２７の
他端側を前記Ｚ軸リニアガイド２４にスライド可能に嵌
合している。

【００２２】前記作業ヘッド２１の上端部は、作業ヘッ
ド支持体２７に対して回転可能に支持されている。

【００２３】また、作業ヘッド２１の下部側には、プー
リ３１を作業ヘッド２１とともに回転可能にかつ作業ヘ
ッド２１がＺ軸方向移動可能になる状態で嵌着し、この
プーリ３１の側方に配置したθ軸モータ３０のモータプ
ーリ３０ａと前記プーリ３１との間にθ軸ベルト３２を
張設している。

【００２４】前記作業ヘッド２１の下端部には吸着ノズ
ル４０を着脱自在に備え、この吸着ノズル４０により部
品５０を空気圧によって吸着し保持するようになってい
る。前記作業ヘッド２１と、吸着ノズル４０とにより部
品吸着ヘッド１８を構成している。

【００２５】このような作業ユニット１０の構成によ
り、前記Ｚ軸モータ２２を回転させることで吸着ノズル
４０はＺ軸方向に移動可能であり、また、θ軸モータ３
０を回転させることでＺ軸の回りに回転可能となってい
る。

【００２６】前記作業ユニット１０の下端部には、作業
ヘッド２１により保持された吸着ノズル４０が自由に通
過可能な穴部１０ａを設けている。

【００２７】また、作業ユニット１０における穴部１０
ａの両側には、部品撮像手段２０を配置している。

【００２８】この部品撮像手段２０は、部品５０の斜め
下方から部品底面に光を照射する照明装置４１と、部品
５０からの反射光を斜め上方に反射する反射鏡４２と、
反射鏡４２で反射された光を集光し斜め上方に配置した
２次元ＣＣＤ素子４４上に結像する光学レンズ４３とを
具備している。

【００２９】吸着ノズル４０により吸着された部品５０
の画像は、斜め下方にある照明装置４１からの光を受
け、反対側の斜め下方にある反射鏡４２で反射し、光学
レンズ４３により集光されて２次元ＣＣＤ素子４４上に
結像する。

【００３０】この時、部品５０の底面、光学レンズ４
３、２次元ＣＣＤ素子４４は平行配置であるため、照明
装置４１からの光の光路が斜めであるにもかかわらず、
部品５０の底面を一部分とする平面に焦点が合い、従来
例のような部品認識カメラが部品５０の真下に存在しな
いにも拘らず、部品底面の画像を撮像することができ
る。この場合、部品５０の底面の画像の結像位置が光学
レンズ４３の中心位置からずれるため、２次元ＣＣＤ素
子４４も光学レンズ４３の中心からずらした位置に配置
している。

【００３１】前記作業ユニット１０は、さらにその下方
側壁において位置決めされた前記基板６０に予め付して
いる複数個の認識マーク６０ａをその上方から撮像する
ための基板認識カメラ４５を備えている。

【００３２】図５は、部品認識装着装置の制御系統の主
要部を示すブロック図であり、この部品認識装着装置の
動作プログラムを格納しているプログラムメモリ７１
と、前記動作プログラムに基づいてこの装置全体を制御
する駆動制御部７０とを具備している。駆動制御部７０
により部品撮像手段２０における２次元ＣＣＤ素子４４
からの画像信号を取り込んで詳細は後述するような部品
５０に関する画像情報処理を行う画像情報処理部７２に
送り、さらに、駆動制御部７０により、画像情報処理部
７２による処理結果と前記動作プログラムとに基づいて
前記基板搬送コンベア７ａ、７ｂ、Ｙ軸駆動部２５、Ｘ
軸駆動部２６、θ軸モータ３０、Ｚ軸モータ２２、吸着
ノズル４０の駆動制御を各々行うようになっている。

【００３３】次に前記画像情報処理部７２における撮像
した画像からの部品位置の検出方法について説明する。

【００３４】一回目の撮像によって得られた画像から、
既知のアルゴリズムを用いて部品５０の画像に対する傾
きを求め、θ軸の偏差として出力する。

【００３５】次に、図６に示すように、１回目の撮像に
よって得られた画像から得られる部品像５０ａの重心を
ａ、この時のθ軸の角度をθａとし、２回目の撮像によ
って得られた画像から得られる部品像５０ａの重心を
ｂ、この時のθ軸の角度をθｂとする。 θ軸の回転中
心をｃとすると、線分ａｃと線分ｂｃの長さは等しく、
角ａｃｂの角度はθｂ−θａとなる。

【００３６】これから画像情報処理部７２は、θ軸の回
転中心の位置ｃを算出し、回転中心の位置ｃを基準とし
て、この回転中心の位置ｃからの距離を部品位置のθ軸
の回転中心からの偏差として出力する。

【００３７】次に画像情報処理部７２による部品底面の
高さの検出方法について説明する。図４に示すように、
２次元ＣＣＤ素子４４に結像した画像は、部品５０から
斜め下方に反射した光が光学レンズ４３を経て斜め上方
の光路をとって結像したものである。

【００３８】これに対し、作業ヘッド２１は、垂直（Ｚ
方向）方向に上下動するため、２次元ＣＣＤ素子４４に
結像され、上記の方法によって得られるθ軸の回転中心
の像は、認識した部品底面の高さによって図７に示すよ
うに例えば横方向に直線的な軌跡を描く。即ち、基準と
して部品底面高さＥの時のθ軸回転中心の像をｅとし、
部品底面高さＦの時のθ軸回転中心の像をｆとする。

【００３９】この時、部品底面高さＥ、Ｆの差分に応じ
てθ軸回転中心の像ｅ、ｆの差分は一定の割合で変化す
るため、画像情報処理部７２により、θ軸回転中心の像
ｅ、ｆの差分を基準とする部品底面高さＥからの高さ方
向の偏差として出力する。

【００４０】次に、上述した部品認識装着装置におい
て、カセットテーブル１３ａ又は１３ｂ上の部品供給カ
セットに収納された部品テープにセットされている部品
５０を吸着し、所定の角度で基板６０の装着位置に装着
する動作を説明する。

【００４１】まず、基板６０が基板搬送コンベア７ａ、
７ｂにより、基板支持部５へと運ばれる。この基板６０
は、基板支持部５で精密に位置決めされ、所定の位置に
停止する。

【００４２】作業ユニット１０は、基板６０上に移動
し、基板認識カメラ４５により基板６０に予め付してい
る基板認識マーク６０ａを２つ以上撮像する。これによ
り、駆動制御部７０は、基板６０の停止ずれ量を算出
し、基板６０の位置補正量とする。

【００４３】次に、駆動制御部７０は作業ユニット１０
を部品カセットテーブル１３ａ上の部品供給カセットの
上方に移動し、Ｚ軸モータ２２を回転させて吸着ノズル
４０を降下させ、部品テープから部品５０を吸着する。

【００４４】次に、駆動制御部７０はＺ軸モータ２２を
反対方向に回転させ、吸着ノズル４０を上昇させ、部品
５０が部品供給カセットから完全に出た時点で、θ軸モ
ータ２３により作業ヘッド２１、吸着ノズル４０を−９
０度回転させ、回転させながらＺ軸モータ２２の回転で
さらに上昇させる。

【００４５】部品５０が移動しても、下方の物体にぶつ
からない高さまで吸着ノズル４０が上昇したら、次に、
駆動制御部７０の制御の基にＹ軸駆動部２５、Ｘ軸駆動
部２６により作業ユニット１０を予めプログラムされ位
置決めされた基板６０上の部品５０用の装着位置へ向け
て移動する。

【００４６】この際、部品５０の上昇が完了したら、駆
動制御部７０はθ軸モータ２２を＋６０度回転させ、部
品撮像手段により＋１度付近で１回目の撮像、＋４５度
付近で２回目の撮像を行う。

【００４７】尚、ここで＋９０度回転させず、＋６０度
回転させるのは、部品テープ内の部品５０の遊び量±３
０度から、回転方向の補正量が±３０度になることを予
想し一方の回転方向からの位置決めのみで、位置決め精
度を上げるためである。

【００４８】撮像された部品５０の２つの画像は、画像
情報処理部７２に送られ、画像情報処理部７２はこれら
の画像の情報と、２つの画像撮像時の作業ヘッド２１の
θ軸に関する角度等の事前に測定したパラメータから部
品５０の吸着時の各偏差（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸，θ軸の各
偏差）を算出する。

【００４９】駆動制御部７０は、θ軸方向の偏差に基づ
いてθ軸モータ２２を回転し、部品５０の回転補正と、
基板６０に対する上記回転補正を加えた装着角度になる
ように吸着ノズル４０を移動する。

【００５０】また、駆動制御部７０はＸ、Ｙ軸方向の偏
差に基づいてＹ軸駆動部２５、Ｘ軸駆動部２６を制御
し、作業ユニット１０の作業ヘッド２１を位置決めされ
て所定位置に停止している基板６０に対する位置補正を
加えた部品装着位置へ移動する。

【００５１】さらに、駆動制御部７０はＺ軸方向の偏差
に基づいて、Ｚ軸モータ２２を回転させ装着高さ補正を
加えた高さとなる位置で、吸着ノズル４０により吸着し
ている部品５０を基板６０に装着する。

【００５２】上述したパラメータとしては、以下に述べ
る３種を挙げることができる。（ａ）撮像時のθ軸位置（ｂ）部品の高さ方向の偏差を算出するためのパラメ
ータ（ｃ）部品のＸ、Ｙ方向の偏差を算出するためのパラ
メータ

【００５３】（ａ）は部品底面撮像の瞬間のθ軸の値で
ある。即ち、部品５０の撮像は２回行い、２回目撮像時
のθ軸の位置と、１回目撮像時のθ軸の位置との差分を
用いる。このパラメータは撮像の度に変化することにな
る。

【００５４】（ｂ）は高さ方向の偏差を、画素の偏差か
ら実際のＺ軸に換算した偏差に変換するためのものであ
る。即ち、２つの画像と前述の（ａ）のパラメータとか
ら、θ軸の中心位置が計算される。

【００５５】前もって、ある部品５０を吸着し、第３の
手段、例えばレーザー変位形やプローブ等を用いて、基
準となる部品底面の高さに位置決めする。さらに、前述
したような画像取り込み操作を行い、θ軸の中心を算出
しここを基準の高さとする。次に、Ｚ軸の高さを変化さ
せた場合に、算出されるθ軸の中心が、図示していない
が画像メモリのどの位置にくるかを測定し、Ｚ軸変位と
画像メモリ上のθ軸中心位置の関係を図示していないが
データテーブルに保管する。

【００５６】そして、生産時における部品認識時には、
前記画像メモリ上のθ軸中心位置から、前記データテー
ブルを用いて部品底面の高さを算出する。

【００５７】（ｃ）はＹ方向の偏差を、画素の偏差から
実際のＹ軸に換算した偏差に変換するためのものであ
る。

【００５８】前もって、部品５０の中心とθ軸の中心が
十分ずれるように、ある部品５０を吸着し、第３の手
段、例えばレーザー変位形やプローブ等を用いて、基準
となる部品底面の高さに位置決めする。

【００５９】次に前述したような画像取り込み操作を行
い、θ軸の中心を算出し、部品像の中心との差分を求め
る。

【００６０】次に装置本体のフレームに固定され部品５
０の底面を下側から撮像する図示していないが較正用の
カメラの上に部品吸着ヘッド１８を移動する。そして、
θ軸が０度の時と１８０度の時の画像を較正用のカメラ
で撮像する。

【００６１】この時、部品５０の中心が、較正用カメラ
から得られるの画像の中心にくるようにＸ、Ｙ軸を微調
整する。

【００６２】θ軸が、０度の時に部品５０の中心が較正
用カメラから得られる画像の中心にくるＸ、Ｙ位置と、
θ軸が１８０度の時に部品５０の中心が較正用カメラか
ら得られる画像の中心にくるＸ、Ｙ位置の相対距離は、
θ軸中心から部品中心までの距離の２倍の値になる。

【００６３】さらに、Ｚ軸の高さを変化させ、各高さに
おける画像取り込み時の画素の偏差をＸ、Ｙ軸に換算し
た偏差に変換するデータテーブルを作成する。

【００６４】生産時における部品認識時には、前記画像
メモリ上のθ軸中心位置から部品中心までの偏差から、
前記データテーブルを用いて部品のＸ、Ｙ方向の偏差を
算出する。

【００６５】以上の各パラメータから、画像メモリ上の
偏差は、実際のＸ、Ｙ、Ｚ各軸、θ軸の偏差に変換され
る。

【００６６】このようにして、本実施の形態の部品認識
装着装置によれば、吸着ノズル４０による部品吸着位置
から、従来例のような別途に配置した部品認識カメラ位
置を通らず、直接、部品装着位置ヘ吸着ノズル４０移動
し、装着することが可能となり、これにより、部品吸着
から部品装着までの搬送経路の短縮、搬送時間の削減が
可能となり、生産タクトが飛躍的に向上る。

【００６７】また、Ｘ軸、Ｙ軸、θ軸方向の補正に加
え、部品５０の高さ方向の補正も実行でき、部品５０の
バラッキによる部品底面高さの変動や、吸着ノズル４０
の先端の摩耗による部品底面高さの変動があっても、安
定した高さで部品５０を所定の位置に装着でき、装着不
良の発生が著しく低減する。

【００６８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、従来例の
ような作業ユニットとは別に配置した部品認識カメラを
使用することなく、部品吸着位置から、直接、部品装着
位置ヘ部品吸着ヘッドを移動し、かつ、位置補正を行っ
て正確に部品を基板に装着することができ、生産タクト
の飛躍的向上を図ることができる部品認識装着装置を提
供することができる。

【００６９】請求項２記載の発明によれば、部品撮像手
段による異なるθ軸角度のときの複数の画像の撮像によ
り、部品のθ軸角度と、部品のＸＹ位置と、部品底面の
高さとを検出し、部品のθ軸角度、部品のＸＹ位置、部
品底面の高さの各補正を行うことが可能となり、これに
より、前記部品認識装着装置を使用して部品の装着を行
う際の生産タクトの飛躍的向上に寄与し得る部品認識方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の部品認識装着装置の外観
を示す斜視図である。

【図２】本実施の形態の部品認識装着装置の蓋体を取り
除いた状態を示す斜視図である。

【図３】本実施の形態の部品認識装着装置の筐体上の基
板搬送コンベア、基板支持部、カセットテーブルを示す
平面図である。

【図４】本実施の形態の部品認識装着装置の作業ヘッド
を示す概略構成図である。

【図５】本実施の形態の部品認識装着装置の制御系統の
主要部を示すブロック図である。

【図６】本実施の形態の部品認識装着装置における基板
の位置の検出方法を示す説明図である。

【図７】本実施の形態の部品認識装着装置における基板
底面の高さの検出方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１筐体５基板支持部７ａ基板搬送コンベア７ｂ基板搬送コンベア８ａＹ軸リニアガイド８ｂＹ軸リニアガイド９Ｘ軸リニアガイド１０作業ユニット１０ａ穴部１１Ｙ軸ケーブルコンベア１２Ｘ軸ケーブルコンベア１３ａ部品カセットテーブル１５Ｘ軸駆動部１６Ｙ軸駆動部１８部品吸着ヘッド２０部品撮像手段２１作業ヘッド２２Ｚ軸モータ２２ａモータプーリ２４Ｚ軸リニアガイド２５ガイドプーリ２６Ｚ軸ベルト２７作業ヘッド支持体３０ θ軸モータ３０ａモータプーリ３１プーリ３２ θ軸ベルト４０吸着ノズル４１照明装置４２反射鏡４３光学レンズ４４２次元ＣＣＤ素子４５基板認識カメラ５０部品５０ａ部品像６０基板７０駆動制御部７２画像情報処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ，Ｙ軸方向に移動可能な作業ユニット
に、Ｚ軸、θ軸方向に移動可能で部品を吸着する部品吸
着ヘッドを備え、所定の部品吸着位置で部品を吸着し、
基板の所定位置に部品を装着する部品認識装着装置にお
いて、部品を搭載する基板の位置を検出する基板位置検出手段
と、前記作業ユニットに設けた異なるθ軸角度のときの部品
底面の斜め下方向からの複数の２次元画像を撮像する部
品撮像手段と、この撮像手段からの複数の２次元画像と、部品吸着時の
部品吸着ヘッドのθ軸角度情報とを基に前記部品吸着時
のＸ，Ｙ軸方向の位置の偏差及びθ軸方向の偏差と、部
品底面の高さの偏差とを求める画像情報処理手段と、前記基板位置検出手段による基板の位置の検出結果と、
画像情報処理手段により求めた各偏差に基づいて、前記
基板の停止ずれに応じた位置補正、作業ユニットのＸ，
Ｙ軸方向の位置補正、部品吸着ヘッドのＺ軸、θ軸方向
の位置補正を行ってこの基板の所定位置に部品を装着さ
せる駆動制御手段と、を有することを特徴とする部品認識装着装置。
【請求項２】Ｘ，Ｙ軸方向に移動可能な作業ユニット
に、Ｚ軸、θ軸方向に移動可能で部品を吸着する部品吸
着ヘッドを備え、所定の部品吸着位置で部品を吸着し、
基板の所定位置に部品を装着する部品認識装着装置にお
ける部品認識方法であって、前記部品吸着ヘッドの斜め下方から部品に光を照射する
照明手段と、部品の斜め下方で部品から反射された光の
向きを変える光路変更手段と、部品の底面と平行に配置
され光路変更手段からの光を集光する光学レンズと、部
品の底面と平行でかつ光学レンズからオフセットした位
置に配置され、光学レンズから光を受光して部品の像を
得る２次元画像検出手段とからなる部品撮像手段によ
り、異なるθ軸角度のときの複数の画像を撮像し、この
複数の画像と部品吸着ヘッドのθ軸角度とから、部品の
θ軸角度と、部品のＸ，Ｙ位置と、部品底面の高さとを
検出することを特徴とする部品認識方法。