JP2000196300A - 対象物認識配置装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品などの第１対象物と該第１対象物が
配置される回路基板などの第２対象物との位置合わせを
ロボット部により従来と比較して少なく移動させるだけ
でロボットの動作的な起因による影響が少ない高信頼性
の対象物認識配置装置を提供する。 【解決手段】 部品形状等を認識するカメラ２２に接続
される部品認識用光路開口２１ｄと回路基板の認識マー
ク等を認識するカメラ２４に接続される基板認識用光路
開口２３ｄとを有する光学ユニット４を、ヘッドで保持
された部品と基板の電子部品実装位置との間に挿入さ
せ、部品及び基板の認識結果を基に、位置ずれ分の補正
量を制御部４００で算出させ、補正量を基に部品実装を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、認識カメラによ
り、第１対象物の形状（外形など）や配線パターンや対
象マークなどを認識するとともに第２対象物の配線パタ
ーンや対象マークなどを認識したのち、これらの認識結
果に基づいて第１対象物を第２対象物に高精度で配置す
る対象物認識配置装置に関する。具体的には、本発明
は、認識カメラにより、第１対象物の例としての電子部
品（さらに、具体的な例としてはＣＳＰ（チップ・サイ
ズ・パッケージ））の配線パターンや対象マークなどを
認識するとともに第２対象物の例としての回路基板の配
線パターンや対象マークなどを認識したのち、又は、第
１対象物の例としてのＩＣの配線パターンや対象マーク
などを認識するとともに第２対象物の例としてのウェハ
の配線パターンや対象マークなどを認識したのち、又
は、第１対象物の例としての第１電子部品（例えばＭＲ
ヘッドのリードフレームに取り付けられるＩＣ）の配線
パターンや対象マークなどを認識するとともに第２対象
物の例としての第２電子部品（例えばＭＲヘッドのリー
ドフレーム）の配線パターンや対象マークなどを認識し
たのち、又は、第１対象物の例としてのスクリーン印刷
用スクリーンの配線パターンや対象マークなどを認識す
るとともに第２対象物の例としての回路基板の配線パタ
ーンや対象マークなどを認識したのち、これらの認識結
果に基づいて第１対象物を第２対象物に高精度で配置す
る対象物認識配置装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品が普及するにつれて形状
及び大きさも多品種になり、これらの電子部品を複合し
て電子回路を構成するために、電子部品を回路基板に実
装する電子部品実装装置においては、高速化と電子部品
の品質上、電子回路基板に高精度に電子部品を実装し、
高い信頼性を確保する必要がある。このような必要性に
対して、従来の電子部品実装装置では、電子部品を供給
する部品供給部と、基板を支持して所定位置に位置決め
可能なテーブル部と、部品供給部とテーブル部にまたが
り、ＸＹ平面上を自由に可動可能なロボットに任意のヘ
ッド及び基板認識カメラとが搭載されている。また、電
子部品認識カメラは、電子部品実装装置の任意の場所に
設置され、下部より、ヘッドにより吸着支持された電子
部品を電子部品の形状又は配線パターンを認識する。

【０００３】ここで、従来の技術について説明する。図
８に示すように、回路基板１０の載置面と大略平行なＸ
Ｙ平面上を自由に駆動可能なロボット部１０１に、電子
部品９を吸着可能なヘッド部１０２が搭載されている。
このヘッド部１０２は、電子部品９が吸着可能なノズル
部１０３と、回路基板１０の配線パターン又は認識マー
クを認識する基板認識部１０４から構成されている。ま
た、電子部品実装装置の任意の場所には電子部品９を下
部より認識する電子部品認識部１０５が設置されてい
る。

【０００４】電子部品９を回路基板１０に高精度に搭載
する場合、搭載する目標位置に対して、基板認識カメラ
１０４にて回路基板１０の対象マークや配線パターンを
認識し、その後、ロボット部１０１に搭載されているヘ
ッド部１０２が電子部品認識部１０５の位置まで移動
し、電子部品９の配線パターンや対象マークを認識す
る。その結果を基に、電子部品９をロボット部１０１に
て（Ｘ、Ｙ)の補正分目標位置に移動させ、ヘッド部１
０２のノズル部１０３をθ補正分回転させ、その後、ノ
ズル下降を行い、回路基板１０上に電子部品９を搭載す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今後、
半導体実装分野など電子部品の電極ピッチが数十ミクロ
ンになってくると、搭載精度も数ミクロンあるいはサブ
ミクロンに入ってくる。そのため、従来の構成ではヘッ
ド部に搭載されているノズル又は基板を認識するための
ヘッドカメラ間のオフセットの距離だけ、認識後、ロボ
ットが移動しなければならない。この場合、移動距離が
大きければ大きいほど、ロボットのピッチングやヨーイ
ングの影響やボールねじの滑り誤差等の影響、さらには
温度による装置の経時変化の影響等があり、搭載精度を
今以上に向上させることができない。本発明の目的は、
上記従来の問題点を鑑み、今後の半導体実装等、高精度
実装分野の高精度配置分野に関して、高い信頼性を確保
するため、第１対象物と該第１対象物が配置される第２
対象物との位置合わせをロボット部により従来と比較し
て少なく移動させるだけでロボットの動作的な起因によ
る影響が少ない高信頼性の対象物認識配置装置を提供す
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成する。本発明の第１態様
によれば、第１対象物を第１対象物供給位置で供給可能
な第１対象物供給部と、上記第１対象物供給部の上記第
１対象物供給位置で上記第１対象物を保持する保持部材
と、上記保持部材を搭載して上記保持部材を横方向もし
くは縦方向に移動させるロボット部と、ＸＹ平面に沿っ
た所定位置に位置決めされた第２対象物を駆動するテー
ブル部とを設けた対象物認識装置において、上記保持部
材で保持された上記第１対象物と上記第２対象物の第１
対象物配置位置との間に挿入可能で、かつ、上記第１対
象物の形状又は配線パターンを認識する第１対象物認識
カメラに接続される第１対象物認識用光路の開口と上記
第２対象物の認識マーク又は配線パターンを認識する第
２対象物認識カメラに接続される第２対象物認識用光路
の開口との２系統の認識光路開口を有する光学ユニット
と、上記光学ユニットを上記保持部材で保持された上記
第１対象物と上記第２対象物の上記第１対象物配置位置
との間に挿入させる駆動装置と、上記駆動装置により上
記光学ユニットを上記保持部材で保持された上記第１対
象物と上記第２対象物の上記第１対象物配置位置との間
に挿入させたとき、上記第１対象物認識用光路の開口を
介して上記第１対象物認識カメラにより上記第１対象物
の形状又は配線パターンを認識した結果及び上記第２対
象物認識用光路の開口を介して上記第２対象物認識カメ
ラにより上記第２対象物の認識マーク又は配線パターン
を認識した結果を基に、上記保持部材における上記第１
対象物の所定の保持位置と実際に保持した位置との位置
ずれ分、又は、上記テーブル部における上記第２対象物
の所定の搭載位置と実際に搭載した位置との位置ずれ分
のＸ方向、Ｙ方向、又は上記保持部材の中心軸回りのθ
方向についての補正量を算出する制御部と、を備えて、
上記位置ずれ分のＸ、Ｙ、又はθ方向についての補正量
を考慮して、上記第１対象物と上記第２対象物とを位置
決めして上記第１対象物の上記第２対象物への配置動作
を行うことを特徴とする対象物認識配置装置を提供す
る。

【０００７】本発明の第２態様によれば、 第１対象物
を第１対象物供給位置で供給可能な第１対象物供給部
と、上記第１対象物供給部の上記第１対象物供給位置で
上記第１対象物を保持する保持部材と、上記保持部材を
搭載して上記保持部材を横方向もしくは縦方向に移動さ
せるロボット部と、ＸＹ平面に沿った所定位置に位置決
めされた第２対象物を駆動するテーブル部とを設けた対
象物認識装置において、上記保持部材で保持された上記
第１対象物と上記第２対象物の第１対象物配置位置との
間に挿入可能で、かつ、上記第１対象物を照明する第１
対象物照明光路と、上記第１対象物の形状又は配線パタ
ーンを認識する第１対象物認識カメラに接続される第１
対象物認識用光路の開口と、上記第２対象物を照明する
第２対象物用照明光路と、上記第２対象物の認識マーク
又は配線パターンを認識する第２対象物認識カメラに接
続される第２対象物認識用光路の開口との照明用の２光
路と２系統の認識光路開口を有する光学ユニットと、上
記光学ユニットを上記保持部材で保持された上記第１対
象物と上記第２対象物の上記第１対象物配置位置との間
に挿入させる駆動装置と、上記駆動装置により上記光学
ユニットを上記保持部材で保持された上記第１対象物と
上記第２対象物の上記第１対象物配置位置との間に挿入
させたとき、上記第１対象物認識用光路の開口を介して
上記第１対象物認識カメラにより上記第１対象物の形状
又は配線パターンを認識した結果及び上記第２対象物認
識用光路の開口を介して上記第２対象物認識カメラによ
り上記第２対象物の認識マーク又は配線パターンを上記
第１対象物と同時もしくは別々に認識した結果を基に、
上記保持部材における上記第１対象物の所定の保持位置
と実際に保持した位置との位置ずれ分、又は、上記テー
ブル部における上記第２対象物の所定の搭載位置と実際
に搭載した位置との位置ずれ分のＸ方向、Ｙ方向、又は
上記保持部材の中心軸回りのθ方向についての補正量を
算出する制御部と、を備えて、上記位置ずれ分のＸ、
Ｙ、又はθ方向についての補正量を考慮して、上記第１
対象物と上記第２対象物とを位置決めして上記第１対象
物の上記第２対象物への配置動作を行うことを特徴とす
る対象物認識配置装置を提供する。

【０００８】本発明の第３態様によれば、上記光学ユニ
ットは、上記第１対象物認識用光路に第１対象物認識用
レンズを配置するとともに、上記第２対象物認識用光路
に第２対象物認識用レンズを配置し、上記第１対象物認
識カメラでの認識倍率と上記第２対象物認識カメラでの
認識倍率のいずれかを異ならせることができるようにし
た第１又は２態様記載の対象物認識配置装置を提供す
る。

【０００９】本発明の第４態様によれば、上記光学ユニ
ットは、レーザ発振ユニットからのレーザ光路を備える
とともに、上記制御部は、上記認識結果に加えて、上記
光学ユニットの上記レーザ光路を介して、上記レーザ発
振ユニットからのレーザ光を用いて、上記保持部材の第
１対象物を保持する吸着ノズルの端面の平面度又は上記
第２対象物の平面度を測定した測定結果をも基にして上
記補正量を算出するようにした第１から３のいずれかの
態様に記載の対象物認識配置装置を提供する。

【００１０】本発明の第５態様によれば、上記第１対象
物は電子部品であり、上記第２対象物は回路基板であ
り、上記保持部材は実装ヘッドであり、上記配置動作
は、上記実装ヘッドにより保持された上記電子部品を上
記回路基板の上記第１対象物配置位置である電子部品実
装位置に実装する動作である第１から４のいずれかの態
様に記載の対象物認識配置装置を提供する。

【００１１】本発明の第６態様によれば、上記第１対象
物はＩＣであり、上記第２対象物はウェハであり、上記
保持部材は実装ヘッドであり、上記配置動作は、上記実
装ヘッドにより保持された上記ＩＣを上記ウェハの上記
第１対象物配置位置であるＩＣ実装位置に実装する動作
である第１から４のいずれかの態様に記載の対象物認識
配置装置を提供する。

【００１２】本発明の第７態様によれば、上記第１対象
物はＣＳＰであり、上記第２対象物は回路基板であり、
上記保持部材は実装ヘッドであり、上記配置動作は、上
記実装ヘッドにより保持された上記ＣＳＰを上記回路基
板の上記第１対象物配置位置であるＣＳＰ実装位置に実
装する動作である第１から４のいずれかの態様に記載の
対象物認識配置装置を提供する。

【００１３】本発明の第８態様によれば、上記第１対象
物は第１電子部品であり、上記第２対象物は上記第１電
子部品が組み付けられる第２電子部品であり、上記保持
部材は実装ヘッドであり、上記配置動作は、上記実装ヘ
ッドにより保持された上記第１電子部品を上記第２電子
部品の上記第１対象物配置位置である第１電子部品実装
位置に実装する動作である第１から４のいずれかの態様
に記載の対象物認識配置装置を提供する。

【００１４】本発明の第９態様によれば、上記第１対象
物はスクリーン印刷用スクリーンであり、上記第２対象
物は回路基板であり、上記保持部材はスクリーン保持部
材であり、上記配置動作は、上記スクリーン保持部材に
より保持された上記スクリーンを上記回路基板の上記第
１対象物配置位置であるスクリーン配置位置に配置する
動作である第１から４のいずれかの態様に記載の対象物
認識配置装置を提供する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１６】本発明の第１の実施形態にかかる対象物認
識配置装置の例としての電子部品実装装置を図１〜３に
示す。まず始めに、図１、図２を参照して上記電子部品
実装装置の全体の構成について説明する。図１は上記電
子部品実装装置全体の斜視図である。図２は上記電子部
品実装装置の同時認識ユニットの構成である。

【００１７】図１において、１は上記回路基板１０の載
置面（ＸＹ平面）内での上記回路基板１０の搬送方向と
大略平行な水平方向（Ｘ方向）に往復駆動する水平ロボ
ット、２は回路基板１０の載置面内での上記Ｘ方向と直
交するＹ方向に往復駆動する垂直ロボット、３は水平ロ
ボット１に搭載されているヘッドである。ヘッド３はノ
ズル３ａを備えて上記ノズル３ａにより電子部品９を吸
着して部品供給部６から受け取った電子部品９を回路基
板１０上に実装を行うものであり、４は電子部品９の形
状又は配線パターンおよび回路基板１０の認識マーク又
は配線パターンを認識するための同時認識ユニット、５
は垂直ロボット２に搭載されているステージ部であり、
吸着などにより回路基板１０を所定位置に位置決めする
ものである。なお、ノズル３ａは、モータなどによりそ
の中心軸回りに回転して、ノズル３ａの先端に吸着した
電子部品９の上記中心軸回りのθ方向の姿勢調整が行え
るようにしている。認識については、例えば、ドライバ
用ＩＣなどの□５ｍｍ以下の電子部品９ではその形状を
認識し、それ以外の電子部品９は配線パターンを認識す
る一方、回路基板１０では認識マークがあるときは認識
マークを認識し、認識マークがないときは配線パターン
を認識する。

【００１８】また、６は電子部品９を電子部品実装ヘッ
ド３に供給するための部品供給部であり、部品供給部６
に配置する電子部品９の荷姿としてトレイ、ウェハ、ゲ
ルパック（伯東株式会社の商品名であって、粘着性のゲ
ル状体に部品などを粘着保持させる一方、部品を取り出
すときにはゲル状体から格子状の支持体を突出させて部
品を浮かして部品を取り出しやすくしたもの）、テーピ
ングによるものがある。

【００１９】７は、下記反転ユニット８に隣接配置さ
れ、かつ、部品供給部６より電子部品９を取り出すため
に、電子部品９の位置を正確に知るための部品外形認識
ユニットである。８はノズル８ａにより部品供給部６よ
り電子部品９を取り出した後、ノズル８ａを１８０度反
転して、ノズル８ａに吸着された電子部品９をヘッド３
のノズル３ａに受け渡すための反転ユニットである。

【００２０】ここで、上記同時認識ユニット４の構成に
ついて、図２を参照しながら説明する。１１は上記同時
認識ユニット４のカメラ部４ａを上記Ｘ方向に動作させ
るためのカメラＸ軸方向移動用モータ、１２は上記同時
認識ユニット４のカメラ部４ａを上記Ｘ方向と直交する
上記Ｙ方向に動作させるためのカメラＹ軸方向移動用モ
ータである。図２の構成により、カメラＸ軸方向移動用
モータ１１又はカメラＹ軸方向移動用モータ１２を適宜
駆動することにより、同時認識ユニット４のカメラ部４
ａを上記Ｘ方向又はＹ方向に任意に往復移動させること
が可能となる。

【００２１】次に、図３について説明する。図３は２系
統の認識用光路及びそれらの開口を備えた上記同時認識
ユニット４のカメラ部４ａの構成図である。２１は、電
子部品９が回路基板１０の実装位置に対してＸ方向に予
め所定量（オフセット分）だけ位置ずれした状態におい
て電子部品９と回路基板１０との間の空間にカメラ部４
ａを挿入したとき、カメラ部４ａの上方の電子部品９の
形状又は配線パターンを認識するときに形状又は配線パ
ターンの画像を送るために使用するミラー及びレンズな
どの光学系、２２は光学系２１の光路の一端部の開口２
１ｄからにより送られてくる、カメラ部４ａの上方の電
子部品９の形状又は配線パターンを認識するカメラ、２
３は上記状態においてカメラ部４ａの下方の回路基板１
０の配線パターン又は認識マークを認識するときに配線
パターン又は認識パターンの画像を送るために使用する
ミラー及びレンズなどの光学系、２４は光学系２３の光
路の一端部の開口２３ｄから送られてくる、カメラ部４
ａの下方の回路基板１０の配線パターン又は認識パター
ンを認識するカメラである。この場合、電子部品９を認
識するカメラ２２および回路基板を認識するカメラ２４
については、大略上下に重ねて配置するものに限らず、
上記Ｘ方向又はＹ方向又はその両方向に並べて配列する
ことが可能である。なお、図３では、カメラ２２と２４
とがＸ方向に所定量（オフセット分）位置ずれして配列
されている状態を示す。

【００２２】なお、図９に示すように、上記電子部品実
装装置の制御部４００は、水平ロボット１、垂直ロボッ
ト１０、実装ヘッド３、実装ヘッド３のノズル３ａ、反
転ユニット８、反転ユニット８のノズル８ａ、部品供給
部６、ステージ部５、部品外形認識ユニット７、同時認
識ユニット４、カメラＸ軸方向移動用モータ１１、カメ
ラＹ軸方向移動用モータ１２、電子部品認識カメラ２
２、回路基板認識カメラ２４などの各装置又は部材の各
動作を制御するとともに、演算部４０１及び記憶部４０
２をさらに備えて、必要な演算動作を演算部４０１で行
い、その結果を記憶部４０２に保存して制御部４００に
よる制御動作に利用するようにしている。また、この記
憶部４０２には実装に必要な各種データ及びプログラム
などが記憶されており、制御部４００による制御動作に
利用するようにしている。

【００２３】次に、図１を参照しながら電子部品９を上
記電子部品実装装置で実装するときの動作を説明する。
まず始めに、上記電子部品実装装置の制御部４００の制
御により、水平ロボット１をＸ方向に移動させて反転ユ
ニット８を部品供給部６の電子部品９の上方に位置さ
せ、その電子部品９を反転ユニット８の隣の部品外形認
識ユニット７にて外形認識し、外形認識結果を基に、上
記制御部４００の制御により電子部品９を反転ユニット
８を用いて、Ｘ，Ｙ，θ方向の(Ｘ、Ｙ、θ)補正分だけ
補正した後、所定の位置で電子部品９の吸着取り出しを
行う。具体的には、電子部品９をノズル８ａで吸着する
前に、反転ユニット８のノズル８ａを(Ｘ、Ｙ、θ)補正
分だけ補正したのち、電子部品９を吸着する。その後、
制御部４００の制御により、反転ユニット８のノズル８
ａが１８０度回転し、回転した位置の上方までヘッド３
が移動し、反転ユニット８のノズル８ａからヘッド３の
ノズル３ａに電子部品９の受け渡しを行う。受け渡し
後、制御部４００の制御により、ヘッド部３およびステ
ージ部５が回路基板１０の所定の位置まで移動する。す
なわち、ヘッド部３をＸ方向に移動させるのみならず、
ステージ部５もＹ方向に移動させて、回路基板１０の所
定の実装位置に対して、ヘッド３のノズル３ａに吸着さ
れた電子部品９がオフセット分だけずれて対向する位置
に位置させる。その後、制御部４００の制御により、同
時認識ユニット４のカメラ部４ａがカメラＸ軸方向移動
用モータ１１とカメラＹ軸方向移動用モータ１２との駆
動により、電子部品９と回路基板１０間の所定位置まで
入り込み、制御部４００の制御により、カメラ部４ａの
上方の電子部品９の形状又は配線パターンとカメラ部４
ａの下方の回路基板１０の認識マーク又は配線パターン
を、同時認識ユニット４を動かさず固定したまま、電子
部品認識カメラ２２と回路基板認識カメラ２４とにより
それぞれ同時に認識させ。その後、カメラＸ軸方向移動
用モータ１１とカメラＹ軸方向移動用モータ１２との駆
動により、カメラ部４ａを電子部品９と回路基板１０間
の上記所定位置から退避させ、制御部４００の制御によ
り水平ロボット１又は垂直ロボット２又はヘッド３のノ
ズル３ａを駆動して、部品と基板の認識結果を元に画素
のずれ量を求め、画素の予めわかっている画素の大きさ
と求められたずれ量との積から求められる位置補正量で
あるわずかの移動量だけ(Ｘ、Ｙ、θ)補正をかけて、電
子回路基板１０上に電子部品９を実装させる。また、同
時認識ユニット４は電子部品９の配線パターンと回路基
板１０の認識マークを認識する場合、後述するように動
作させて認識させることも可能である。

【００２４】なお、電子回路基板１０上に電子部品９を
実装させる水平ロボット１及び垂直ロボット２と、電子
部品９の認識カメラ２２と回路基板１０の認識カメラ２
４とを配置した場合、制御部４００の制御により、ま
ず、水平ロボット１及び垂直ロボット２とが駆動され
て、ヘッド部３およびステージ部５が回路基板１０の所
定の位置まで移動した後、すなわち、ヘッド部３をＸ方
向に移動させるのみならず、ステージ部５もＹ方向に移
動させて、回路基板１０の所定の実装位置に対して、ヘ
ッド３のノズル３ａに吸着された電子部品９がオフセッ
ト分だけずれて対向する位置に位置させたのち、同時認
識ユニット４のカメラ部４ａが、カメラＸ軸方向移動用
モータ１１とカメラＹ軸方向移動用モータ１２との駆動
により、電子部品９と回路基板１０間の空間内の上記所
定位置言い換えれば制御装置で位置制御された認識開始
位置まで入り込み、カメラ部４ａの上方の電子部品９の
形状又は配線パターンとカメラ部４ａの下方の回路基板
１０の配線パターン又は認識マークを同時認識ユニット
４のカメラ部４ａのオフセット分（すなわち実際のずれ
分）だけカメラ部４ａを移動させ（すなわち、図２では
カメラ部４ａは固定して部品と基板の両者の認識を行っ
たが、図３では例えば電子部品認識後、オフセット分だ
け移動させたのちに基板認識を行う）、カメラ部４ａの
上方の電子部品９の配線パターンとカメラ部４ａの下方
の回路基板１０の認識マークをそれぞれカメラ部４ａの
カメラ２２と２４で認識させる。すなわち、具体的に
は、まず、カメラ部４ａの上方の電子部品９の形状又は
配線パターンをカメラ２２で認識させたのち、カメラ部
４ａをオフセット分だけ移動させ、そして、回路基板１
０の配線パターン又は認識マークをカメラ２４で認識さ
せる。その後、制御部４００の制御の下に、カメラＸ軸
方向移動用モータ１１とカメラＹ軸方向移動用モータ１
２との駆動により、カメラ部４ａを電子部品９と回路基
板１０間の上記所定位置から退避させ、制御部４００に
より水平ロボット１又は垂直ロボット２又はヘッド３の
ノズル３ａを駆動してわずかの移動量だけ(Ｘ、Ｙ、θ)
補正をかけ、回路基板１０上に電子部品９を実装させ
る。このわずかの移動量は、電子部品９の形状又は配線
パターンと回路基板１０の配線パターン又は認識マーク
との認識結果に基づき、制御部４００において求められ
た位置補正量である。

【００２５】上記第１実施形態によれば、実装ヘッド３
と回路基板１０との間に２系統の認識用光路を備えた同
時認識ユニット４とを介在させ、同時認識ユニット４の
カメラ２２，２４とそれぞれの光路を利用して、電子部
品９の形状や配線パターン等および回路基板１０の認識
マークや配線パターン等を認識し、それらの認識結果に
基づき、電子部品９と回路基板１０との位置補正を行う
ことができる。従って、今まで、電子部品用認識カメラ
と基板用認識カメラの位置と電子部品実装位置とがかけ
離れたため、水平ロボット１又は垂直ロボット２により
電子部品９や回路基板１０を、電子部品用認識カメラと
基板用認識カメラの位置から目標位置である電子部品実
装位置に到達するまで移動させるときの様々な要因によ
り実装精度向上が望めなかった。これに対して、上記第
１実施形態では、電子部品９と回路基板１０とのそれぞ
れの認識用の光路を近接させて配置して１つのユニット
にユニット化させることができ、かつ、電子部品９と回
路基板１０との実装位置の付近で電子部品９と回路基板
１０との認識動作を行うことができ、認識後に、電子部
品９と回路基板１０とを従来ほど大きく移動させる必要
がなくなり、大幅な精度向上を図ることができる。よっ
て、電子部品９と配線基板１０との位置合わせを水平ロ
ボット１及び垂直ロボット２又は水平ロボット１若しく
は垂直ロボット２を例えば数ミリ程度移動させるだけ
で、ロボットなどの動作的な起因による影響が少ない高
い信頼性を持つ実装動作を行うことができる。

【００２６】次に、図４、図５を用いて、本発明の第２
実施形態にかかる対象物認識配置装置の例としての電子
部品実装装置について説明する。この第２実施形態で
は、同時認識ユニット４が、同軸照明で照明された電子
部品９の形状又は配線パターンを認識することができる
とともに、斜光照明で照明された回路基板１０の配線パ
ターン又は認識マークを認識することができるように構
成されるものである。この第２実施形態は、第１実施形
態の対象物認識配置装置とは同時認識ユニット４の部分
において大きく異なるため、この同時認識ユニット４の
部分のみ図１０に示す。

【００２７】図４は、３１は、電子部品９が回路基板１
０の実装位置に大略対向した状態において電子部品９と
回路基板１０との間の空間にユニットレンズ３５を挿入
したとき、ユニットレンズ３５の上方の電子部品９の形
状又は配線パターンをユニットレンズ３５の電子部品認
識用光路の開口３５ａを利用して認識するＣＣＤカメラ
などのカメラ、３２は上記電子部品９の形状又は配線パ
ターンをカメラ３１で認識させるために形状又は配線パ
ターンをユニットレンズ３５の回路基板認識用光路の開
口３５ｂを利用して照明する同軸照明光源３２ａからの
同軸照明光を導く同軸照明光用の導光部材、３３は上記
状態においてユニットレンズ３５の下方の回路基板１０
の配線パターン又は認識マークをユニットレンズ３５を
利用して認識するＣＣＤカメラなどのカメラ、３４は上
記回路基板１０の配線パターン又は認識マークをカメラ
３３で認識させるために認識マークをユニットレンズ３
５を利用して照明する斜光照明光源３４ａからの斜光照
明光を導く斜光照明光用の導光部材、３５は電子部品９
の形状又は配線パターンをカメラ３１で認識するために
利用するミラーやレンズおよび回路基板１０の配線パタ
ーン又は認識マークをカメラ３３で認識するために利用
するミラーやレンズが収納されているユニットレンズで
ある。さらに、同時認識ユニット４の下方には様々な斜
光照明光用の光源又は斜光照明光用の光導光部材を取り
付けることにより、対象物からの反射光を光軸沿いに入
射させることが可能である。

【００２８】図５は、第２実施形態にかかる対象物認識
配置装置において認識を行う場合の光路図である。４１
は物体面Ａ(電子部品９の形状又は配線パターン)、４２
は物体面Ｂ(回路基板１０の配線パターン又は認識マー
ク)、４３はミラープリズムであり、左右から入光して
きた光を上下に屈折させるためのものである。４４は同
軸照明用ビームスプリッタであり、同軸照明光源３２ａ
から入光してきた光を透過させる一方、ミラープリズム
４３からの物体面Ａ(電子部品９の形状又は配線パター
ン)の反射画像をレンズ３６を介してＣＣＤカメラ３１
に取り込む。４５は斜光照明用ビームスプリッタであ
り、斜光照明光源３４ａから入光してきた光を透過させ
る一方、ミラープリズム４３からの物体面Ｂ(回路基板
１０の認識マーク)の反射画像をレンズ３７を介してＣ
ＣＤカメラ３３に取り込み、これらの取り込み画像デー
タを基に認識結果を演算部４０１で演算させて、位置ず
れ分のＸ方向、Ｙ方向、又は上記実装ヘッドの中心軸回
りのθ方向についての補正量（移動量）を算出する。そ
の後、制御部４００の制御の下に、算出された補正量分
だけ補正を行いつつ、電子部品９を回路基板１０に実装
する。なお、ミラープリズム４３、同軸照明用ビームス
プリッタ４４、斜光照明用ビームスプリッタ４５、レン
ズ３６、レンズ３７はユニットレンズ３５内に配置され
ている。

【００２９】ここで、第２実施形態にかかる対象物認識
配置装置の動作について説明する。まず始めに、制御部
４００の制御により、水平ロボット１をＸ方向に移動さ
せ反転ユニット８を部品供給部６の電子部品９の上方に
位置させ、その電子部品９を反転ユニット８の隣の部品
外形認識ユニット７にて外形認識し、外形認識結果を基
に、制御部４００の制御により電子部品９を反転ユニッ
ト８を用いて、Ｘ，Ｙ，θ方向の(Ｘ、Ｙ、θ)補正分だ
け補正した後、所定の位置で電子部品９の吸着取り出し
を行う。すなわち、具体的には、電子部品９をノズル８
ａで吸着する前に、反転ユニット８のノズル８ａを
(Ｘ、Ｙ、θ)補正分だけ補正したのち、電子部品９を吸
着する。その後、制御部４００の制御により、反転ユニ
ット８のノズル８ａが１８０度回転し、回転した位置の
上方までヘッド３が移動し、反転ユニット８のノズル８
ａからヘッド３のノズル３ａに電子部品９の受け渡しを
行う。受け渡し後、制御部４００の制御により、ヘッド
部３およびステージ部５が回路基板１０の所定の位置ま
で移動する。すなわち、ヘッド部３をＸ方向に移動させ
るのみならず、ステージ部５もＹ方向に移動させて、回
路基板１０の所定の実装位置に対して、ヘッド３のノズ
ル３ａに吸着された電子部品９が対向する位置に位置さ
せる。その後、制御部４００の制御の下に、カメラＸ軸
方向移動用モータ１１とカメラＹ軸方向移動用モータ１
２との駆動により、同時認識ユニット４のユニットレン
ズ３５が電子部品９と回路基板１０間の所定位置まで入
り込み、制御部４００により、ユニットレンズ３５の上
方の電子部品９の形状又は配線パターンとユニットレン
ズ３５の下方の回路基板１０の配線パターン又は認識マ
ークを、ユニットレンズ３５を動かさず固定したまま、
同時に認識させる。すなわち、同軸照明光源３２ａから
の同軸照明光を導光部材３２により導いて電子部品９の
形状又は配線パターンを同軸照明してカメラ３１で認識
させると同時に、斜光照明光源３４ａからの斜光照明光
を導光部材３４により導いて回路基板１０の認識マーク
を斜光照明してカメラ３３で認識させる。その後、制御
部４００の制御の下に、カメラＸ軸方向移動用モータ１
１とカメラＹ軸方向移動用モータ１２との駆動により、
ユニットレンズ３５を電子部品９と回路基板１０間の上
記所定位置から退避させ、制御部４００により、部品と
基板の認識結果を元に画素のずれ量を求め、画素の予め
わかっている画素の大きさと求められたずれ量との積か
ら求められる位置補正量であるわずかの移動量だけ
(Ｘ、Ｙ、θ)補正をかけ、電子回路基板１０上に電子部
品９を実装させる。また、同時認識ユニット４は電子部
品９の形状又は配線パターンと回路基板１０の配線パタ
ーン又は認識マークを認識する場合、動作させて認識さ
せることも可能である。

【００３０】上記第２実施形態によれば、２個のカメラ
３１，３３を使用するとともに、ミラープリズム４３を
使用することにより、回路基板１０の電子部品実装位置
の上方に電子部品９を位置させた状態で、回路基板１０
と電子部品９との間にユニットレンズ３５を介在させれ
ば、同軸照明光用の導光部材３２と斜光照明光用の導光
部材３４により電子部品９と回路基板１０とを同時に照
明させることが可能であると同時に、ユニットレンズ３
５の上方の電子部品９の形状又は配線パターンとユニッ
トレンズ３５の下方の回路基板１０の配線パターン又は
認識マークを同時に認識させて、電子部品９の画像取り
込みと回路基板１０の画像取り込みが同時に行うことが
可能である。また、この場合には、２個のカメラ３１，
３３の光軸に差が無いため、いずれか一方を認識させた
のち、ユニットを移動させ、次いで、残りを認識させる
必要がなく、認識動作を迅速に行うことができる。

【００３１】さらには、ユニットレンズ３５において、
電子部品９のレンズ倍率、回路基板１０のレンズ倍率を
任意に設定したレンズを配置することができる。すなわ
ち、例えば、部品に対しては６倍又は８倍程度の視野と
する一方、基板は４倍程度の視野というように、視野が
広すぎる場合には狭くするようにレンズ倍率を設定して
設計することができる。この設定はレンズ設計を行うと
きに利用するほか、レンズをズームレンズ（例えば、
０．２倍から２．０倍まで倍率を変更可能でかつ□２．
５ｍｍ〜□２５ｍｍまでの視野を持つズームレンズ）と
して、認識作業を行う対象に応じて倍率を調整できるよ
うにしてもよい。この第２実施形態においても第１実施
形態と同様な効果を奏することができる。

【００３２】次に、図６、図７を用いて、本発明の第３
実施形態にかかる対象物認識配置装置の例としての電子
部品実装装置について説明する。この第３実施形態は、
第１実施形態の対象物認識配置装置とは同時認識ユニッ
ト４の部分において大きく異なるため、この同時認識ユ
ニット４の部分のみ図１１に示す。図６は、５１は、電
子部品９が回路基板１０の実装位置に大略対向した状態
において電子部品９と回路基板１０との間の空間にユニ
ットレンズ５５を挿入したとき、ユニットレンズ５５の
上方の電子部品９の形状又は配線パターンをユニットレ
ンズ５５を利用して認識するＣＣＤカメラなどのカメ
ラ、５２は上記電子部品９の形状又は配線パターンをカ
メラ３１で認識させるために形状又は配線パターンをユ
ニットレンズ５５を利用して照明する同軸照明光用のレ
ーザ光源５２ａからの同軸照明光用レーザ発振光を導く
同軸照明光用の導光部材、５３は上記状態においてユニ
ットレンズ３５の下方の回路基板１０の配線パターン又
は認識マークをユニットレンズ５５を利用して認識する
ＣＣＤカメラなどのカメラ、５４は上記回路基板１０の
配線パターン又は認識マークをカメラ５３で認識させる
ために配線パターン又は認識マークをユニットレンズ５
５を利用して照明する斜光照明光源５４ａからの斜光照
明光用レーザ発振光を導く斜光照明光用の導光部材、５
５は電子部品９の形状又は配線パターンをカメラ５１で
認識するために利用するミラーやレンズおよび回路基板
１０の配線パターン又は認識マークをカメラ５３で認識
するために利用するミラーやレンズが収納されているユ
ニットレンズである。さらに、同時認識ユニット４の下
方には様々な斜光照明光用の光源又は斜光照明光用の光
導光部材を取り付けることにより、対象物からの反射光
を光軸沿いに入射させることが可能である。

【００３３】図７は上記第３実施形態において認識を行
う場合、および平面度を測定する場合の光路図である。
６１は物体面Ａ(電子部品９の形状又は配線パターン)、
６２は物体面Ｂ(回路基板１０の配線パターン又は認識
マーク)、６３は貼り合わせ用のミラープリズムであ
り、左右から入光してきた照明光およびレーザー光を上
下に屈折させるためのものである。６４は同軸照明用ビ
ームスプリッタであり、同軸照明光源５２ａから入光し
てきた光またはレーザ光を透過させてミラープリズム６
３で屈折させて物体面Ａ６１にあてるとともに、ミラー
プリズム６３から屈折されてきた物体面Ａ(電子部品９
の形状又は配線パターン)６１の反射画像を屈折させて
レンズ５６を介してＣＣＤカメラ５１に取り込む。６５
は斜光照明用ビームスプリッタであり、斜光照明光源５
４ａから入光してきた光またはレーザ光を透過させてミ
ラープリズム６３で屈折させて物体面Ｂ６２にあてると
ともに、ミラープリズム６３から屈折されてきた物体面
Ｂ(回路基板１０の配線パターン又は認識マーク)６２の
反射画像を屈折させてレンズ５７を介してＣＣＤカメラ
５３に取り込む。そして、これらの取り込み画像データ
を基に、演算部４０１により認識結果を演算させて、演
算されて求められた認識結果に基づき、位置ずれ分のＸ
方向、Ｙ方向、又は上記実装ヘッドの中心軸回りのθ方
向についての補正量（移動量）を算出する。その後、制
御部４００の制御の下に、算出された補正量分だけ補正
を行いつつ、電子部品９を回路基板１０に実装する。な
お、ミラープリズム６３、同軸照明用ビームスプリッタ
６４、斜光照明用ビームスプリッタ６５、レンズ５６、
レンズ５７はユニットレンズ５５内に配置されている。

【００３４】ここで、第３実施形態にかかる対象物認識
配置装置の動作について説明する。まず始めに、制御部
４００の制御により、水平ロボット１をＸ方向に移動さ
せ反転ユニット８を部品供給部６の電子部品９の上方に
位置させ、その電子部品９を反転ユニット８の隣の部品
外形認識ユニット７にて外形認識し、外形認識結果を基
に、制御部４００の制御により電子部品９を反転ユニッ
ト８を用いて、Ｘ，Ｙ，θ方向の(Ｘ、Ｙ、θ)補正分だ
け補正した後、所定の位置で電子部品９の吸着取り出し
を行う。すなわち、具体的には、電子部品９をノズル８
ａで吸着する前に、反転ユニット８のノズル８ａを
(Ｘ、Ｙ、θ)補正分だけ補正したのち、電子部品９を吸
着する。その後、制御部４００の制御により、反転ユニ
ット８のノズル８ａが１８０度回転し、回転した位置の
上方までヘッド３が移動し、反転ユニット８のノズル８
ａからヘッド３のノズル３ａに電子部品９の受け渡しを
行う。受け渡し後、制御部４００の制御により、ヘッド
部３およびステージ部５が回路基板１０の所定の位置ま
で移動する。すなわち、ヘッド部３をＸ方向に移動させ
るのみならず、ステージ部５もＹ方向に移動させて、回
路基板１０の所定の実装位置に対して、ヘッド３のノズ
ル３ａに吸着された電子部品９が対向する位置に位置さ
せる。その後、制御部４００の制御の下に、カメラＸ軸
方向移動用モータ１１とカメラＹ軸方向移動用モータ１
２との駆動により、同時認識ユニット４のユニットレン
ズ５５が電子部品９と回路基板１０間の所定位置まで入
り込み、制御部４００により、ユニットレンズ５５の上
方の電子部品９の形状又は配線パターンとユニットレン
ズ５５の下方の回路基板１０の配線パターン又は認識マ
ークを、ユニットレンズ５５を動かさず固定したまま、
同時に認識させる。すなわち、同軸照明光源５２ａから
の同軸照明光を導光部材５２により導いて電子部品９の
配線パターンを同軸照明してカメラ５１で認識させると
同時に、斜光照明光源５４ａからの斜光照明光を導光部
材５４により導いて回路基板１０の認識マークを斜光照
明してカメラ５３で認識させる。その後、制御部４００
の制御の下に、カメラＸ軸方向移動用モータ１１とカメ
ラＹ軸方向移動用モータ１２との駆動により、ユニット
レンズ５５を電子部品９と回路基板１０間の上記所定位
置から退避させ、制御部４００により、部品と基板の認
識結果を元に画素のずれ量を求め、画素の予めわかって
いる画素の大きさと求められたずれ量との積から求めら
れる位置補正量であるわずかの移動量だけ(Ｘ、Ｙ、θ)
補正をかけ、電子回路基板１０上に電子部品９を実装さ
せる。また、同時認識ユニット４は電子部品９の形状又
は配線パターンと回路基板１０の配線パターン又は認識
マークを認識する場合、動作させて認識させることも可
能である。

【００３５】上記第３実施形態によれば、２個のカメラ
５１，５３を使用するとともに、ミラープリズム６３を
使用することにより、回路基板１０の電子部品実装位置
の上方に電子部品９を位置させた状態で、回路基板１０
と電子部品９との間にユニットレンズ５５を介在させれ
ば、同軸照明光用のレーザ光源５２ａから同軸照明光用
の導光部材５２で導かれた同軸照明光と斜光照明光用の
レーザ光源５４ａから斜光照明光用の導光部材５４で導
かれた斜光照明光を同時に照明させることが可能である
と同時に、ユニットレンズ５５の上方の電子部品９の形
状又は配線パターンとユニットレンズ５５の下方の回路
基板１０の配線パターン又は認識マークを同時に認識さ
せて、電子部品９の画像取り込みと回路基板１０の画像
取り込みが同時に行うことが可能である。また、この場
合には、２個のカメラ５１，５３の光軸に差が無いた
め、いずれか一方を認識させたのち、ユニットを移動さ
せ、次いで、残りを認識させる必要がなく、認識動作を
迅速に行うことができる。

【００３６】さらには、ユニットレンズ５５において、
電子部品９のレンズ倍率、回路基板１０のレンズ倍率を
任意に設定したレンズを配置することができる。すなわ
ち、例えば、部品に対しては６倍又は８倍程度の視野と
する一方、基板は４倍程度の視野というように、視野が
広すぎる場合には狭くするようにレンズ倍率を設定して
設計することができる。この設定はレンズ設計を行うと
きに利用するほか、レンズをズームレンズ（例えば、
０．２倍から２．０倍まで倍率を変更可能でかつ□２．
５ｍｍ〜□２５ｍｍまでの視野を持つズームレンズ）と
して、認識作業を行う対象に応じて倍率を調整できるよ
うにしてもよい。

【００３７】さらに、この第３実施形態では、電子部品
９の底面に同時認識ユニット４のレーザ光を照射しなが
ら、図２にも示したように、カメラ軸をＸ、Ｙ方向に動
作させることにより電子部品９の平面度を測定した後、
すなわち、認識用の光軸を利用してレーザー光を電子部
品９に照射して電子部品９の平面度を測定した後、同様
な方法にて、すなわち、認識用の光軸を利用してレーザ
ー光を回路基板１０に照射して回路基板１０の平面度を
測定するようにしてもよい。また、平面度の測定につい
ては、電子部品９の平面度よりも回路基板１０を先に行
っても良い。この第３実施形態においても第１実施形態
と同様な効果を奏することができる。

【００３８】図１２，１３は、上記本発明の上記実施形
態を部品と部品との組付けに適用した場合の例を説明す
るための説明図である。すなわち、図１２，１３におい
て、上記第１対象物が第１電子部品、例えば、ＭＲヘッ
ドのリードフレーム５１０に取り付けられるＩＣ５０９
であり、上記第２対象物は上記ＩＣ５０９が組み付けら
れる第２電子部品、例えばＭＲヘッド５１１のリードフ
レーム５１０であり、上記保持部材は実装ヘッドである
場合であって、実装ヘッドで吸着保持された上記ＩＣ５
０９の配線パターンや対象マークなどを認識するととも
にリードフレーム５１０の配線パターンや対象マークな
どを認識したのち、実装ヘッドによりＩＣ５０９をリー
ドフレーム５１０の各屈曲した脚部５１０ａの先端の配
置位置に配置言いかえれば実装する動作にも本発明の上
記実施形態のうちの任意のものを適用することができ
る。なお、図１３において、５２０は各屈曲した脚部５
１０ａの先端の配置位置を水平面沿いに位置するように
リードフレーム５１０を吸着保持する吸着保持台５２１
を支軸５２４回りに回転させて傾斜させるためのステー
ジであり、エアシリンダー５２５のピストンロッド５２
５ａを出し入れすることにより、支軸５２４回りのステ
ージ５２０の傾斜角度を調整することができるようにし
ている。

【００３９】また、図１４は、上記本発明の上記実施形
態をスクリーンと基板との配置に適用した場合の例を説
明するための説明図である。すなわち、第１対象物の例
としてのスクリーン印刷用スクリーン６０１の配線パタ
ーンや対象マークなどを認識するとともに第２対象物の
例としての回路基板６０３の配線パターンや対象マーク
などを認識したのち、これらの認識結果に基づいてスク
リーン６０１を回路基板６０３に高精度で配置する動作
にも本発明の上記実施形態のうちの任意のものを適用す
ることができる。なお、図１４において、６００はスキ
ージ、６０２は基板吸着保持ステージ、６０４は上記同
時認識ユニットなどの認識装置、６０５は認識装置６０
４を認識位置と非認識位置との間で移動させるモータな
どの駆動装置である。

【００４０】なお、上記各実施形態において、部品の対
角の２つの配線パターンと基板の対角の２つの配線パタ
ーン又は認識パターンを認識する場合、基板の第１の配
線パターン、基板の第２の配線パターン、部品の第１の
配線パターン、部品の第２の配線パターンの順に認識す
れば、基板を認識ユニットで先に認識したのち、部品が
所定位置までく来たときに認識ユニットで認識すること
ができ、タクトを短くすることができる一方、基板の第
１の配線パターン、部品の第１の配線パターン、部品の
第２の配線パターン、基板の第２の配線パターンの順に
認識すれば、基板上に認識ユニットを待機させておき、
部品が所定位置に位置したのち、基板の第１の配線パタ
ーン及び部品の第１の配線パターンしたのち、認識ユニ
ットを移動させて、部品の第２の配線パターン及び基板
の第２の配線パターンを認識させれば、認識ユニットの
先の手順よりも移動距離が小さくなり、より精度を向上
させることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明の一態様によれ
ば、実装ヘッドと回路基板との間に２系統の認識用光路
を備えた上記光学ユニットの一例としての同時認識ユニ
ットとを介在させ、同時認識ユニットの２個のカメラと
それぞれの光路を利用して、電子部品の形状や配線パタ
ーン等および回路基板の認識マークや配線パターン等を
認識し、それらの認識結果に基づき、電子部品と回路基
板との位置補正を行うことができる。従って、今まで、
電子部品用認識カメラと基板用認識カメラの位置と電子
部品実装位置とがかけ離れたため、水平ロボット又は垂
直ロボットにより電子部品や回路基板を、電子部品用認
識カメラと基板用認識カメラの位置から目標位置である
電子部品実装位置に到達するまで移動させるときの様々
な要因により実装精度向上が望めなかった。これに対し
て、本発明では、電子部品と回路基板とのそれぞれの認
識用の光路を近接させて配置して１つのユニットにユニ
ット化させることができ、かつ、電子部品と回路基板と
の実装位置の付近で電子部品と回路基板との認識動作を
行うことができ、認識後に、電子部品と回路基板とを従
来ほど大きく移動させる必要がなくなり、大幅な精度向
上を図ることができる。よって、電子部品と配線基板と
の位置合わせを水平ロボット及び垂直ロボット又は水平
ロボット若しくは垂直ロボットを例えば数ミリ程度移動
させるだけで、ロボットなどの動作的な起因による影響
が少ない高い信頼性を持つ実装動作を行うことができ
る。

【００４２】また、認識時間も従来例えば実装動作を含
めて３secかかっていたものが、本発明によれば例えば
実装動作を含めて１．９secと大幅な実装時間の短縮が
可能となる。また、本発明の別の態様によれば、回路基
板の電子部品実装位置の上方に電子部品を位置させた状
態で、回路基板と電子部品との間に上記光学ユニットの
一例としてのユニットレンズを介在させれば、同軸照明
光用の導光部材と斜光照明光用の導光部材により電子部
品と回路基板とを同時に照明させることが可能であると
同時に、ユニットレンズの上方の電子部品の配線パター
ンとユニットレンズの下方の回路基板の認識マークを同
時に認識させて、電子部品の画像取り込みと回路基板の
画像取り込みが同時に行うことが可能である。また、こ
の場合には、２個のカメラの光軸に差が無いため、いず
れか一方を認識させたのち、ユニットを移動させ、次い
で、残りを認識させる必要がなく、認識動作を迅速に行
うことができる。

【００４３】さらに、本発明の別の態様によれば、回路
基板の電子部品実装位置の上方に電子部品を位置させた
状態で、回路基板と電子部品との間に上記光学ユニット
の一例としてのユニットレンズを介在させれば、同軸照
明光用の導光部材と斜光照明光用の導光部材により電子
部品と回路基板とを同時に照明させることが可能である
と同時に、ユニットレンズの上方の電子部品の配線パタ
ーンとユニットレンズの下方の回路基板の認識マークを
同時に認識させて、電子部品の画像取り込みと回路基板
の画像取り込みが同時に行うことが可能である。また、
この場合には、２個のカメラの光軸に差が無いため、い
ずれか一方を認識させたのち、ユニットを移動させ、次
いで、残りを認識させる必要がなく、認識動作を迅速に
行うことができる。

【００４４】さらに、実装ヘッドと回路基板間に２光路
２系統の光学レンズと認識カメラ、さらにはレーザ光を
搭載した上記光学ユニットを介在させ、電子部品の形状
又は配線パターン等および回路基板の認識マーク又は配
線パターン等を認識し、さらには、上記レーザ光を用い
て上記実装ヘッドのノズルおよび回路基板の平面を測定
する機能を設けたことにより、ヘッドの吸着ノズルの平
面度およびステージの平行度等も測定することが可能と
なり、１つの光学系で大きな付加価値を備えることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態による対象物認識配置
装置の斜視図である。

【図２】 本発明の第１実施形態による対象物認識配置
装置で用いる同時認識ユニットの斜視図である。

【図３】 本発明の第１実施形態による電子部品認識用
カメラと基板認識用カメラの２系統の同時認識ユニット
である。

【図４】 本発明の第２実施形態による電子部品認識用
カメラと基板認識用カメラで２光路２系統の同時認識ユ
ニットである。

【図５】 本発明の第２実施形態による電子部品認識用
カメラと基板認識用カメラで２光路２系統の同時認識ユ
ニットの光路図である。

【図６】 本発明の第３実施形態による電子部品認識用
カメラと基板認識用カメラで２光路２系統のレンズにレ
ーザ発振ユニットを搭載した同時認識ユニットである。

【図７】 本発明の第３実施形態による電子部品認識用
カメラと基板認識用カメラで２光路２系統のレンズにレ
ーザ発振ユニットを搭載した同時認識ユニットの光路図
である。

【図８】 従来例の一実施形態による電子部品実装装置
の斜視図である。

【図９】 上記本発明の第１実施形態の電子部品実装装
置のブロック図である。

【図１０】 上記本発明の第２実施形態の電子部品実装
装置の同時認識ユニットのブロック図である。

【図１１】 上記本発明の第３実施形態の電子部品実装
装置の同時認識ユニットのブロック図である。

【図１２】 上記本発明の上記実施形態を部品と部品と
の組付けに適用した場合の例を説明するための説明図で
ある。

【図１３】 上記本発明の上記実施形態を部品と部品と
の組付けに適用した場合の図１２の例を説明するための
説明図である。

【図１４】 上記本発明の上記実施形態をスクリーンと
基板との配置に適用した場合の例を説明するための説明
図である。

【符号の説明】

１： 水平ロボット、 ２： 垂直ロボ
ット、３： ヘッド部、 ４： 同
時認識ユニット、５： ステージ部、
６： 部品供給部、７： 部品外形認識ユニット、
８： 反転ユニット、９： 電子部品、
１０： 回路基板、１１： カメラＸ軸方
向移動用モータ、１２： カメラＹ軸方向移動用モー
タ、２１： 電子部品認識レンズ、 ２２： 電
子部品認識カメラ、２３： 回路基板認識レンズ、
２４： 回路基板認識カメラ、３１： 電子部品認
識カメラ、３２： 同軸照明光用の導光部材、 ３２
ａ： 同軸照明光源、、３３： 回路基板認識カメラ、
３４： 斜光照明光用の導光部材、 ３４ａ： 斜光
照明光源、３５： 同時認識ユニットレンズ、 ４
１： 物体面Ａ、４２： 物体面Ｂ、
４３： ミラープリズム、４４・４５： ビームスプ
リッター、 ５１： 電子部品用認識カメラ、５２：
電子部品用レーザの同軸照明光用の導光部材、５２ａ：
同軸照明光源、 ５３： 回路基板認識カ
メラ、５４： 回路基板用レーザの斜光照明光用の導光
部材、５４ａ： 斜光照明光源、 ６１：
物体面Ａ、６２： 物体面Ｂ、 ６
３： ミラープリズム、６４・６５：ビームスプリッタ
ー、１０１： ロボット部、１０２： ヘッド部、
１０３： ノズル部、１０４： 基板認識
部、 １０５： 電子部品認識部、４０
０： 制御部、 ４０１： 演算部、 ４０２：
記憶部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清村 浩之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 高橋 健治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 那須 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１対象物（９）を第１対象物供給位置
   で供給可能な第１対象物供給部（６）と、上記第１対象
   物供給部の上記第１対象物供給位置で上記第１対象物を
   保持する保持部材（３）と、上記保持部材を搭載して上
   記保持部材を横方向もしくは縦方向に移動させるロボッ
   ト部（１）と、ＸＹ平面に沿った所定位置に位置決めさ
   れた第２対象物（１０）を駆動するテーブル部（５）と
   を設けた対象物認識装置において、 上記保持部材で保持された上記第１対象物と上記第２対
   象物の第１対象物配置位置との間に挿入可能で、かつ、
   上記第１対象物の形状又は配線パターンを認識する第１
   対象物認識カメラ（２２）に接続される第１対象物認識
   用光路の開口（２１ｄ）と上記第２対象物の認識マーク
   又は配線パターンを認識する第２対象物認識カメラ（２
   ４）に接続される第２対象物認識用光路の開口（２３
   ｄ）との２系統の認識光路開口を有する光学ユニット
   （４）と、 上記光学ユニットを上記保持部材で保持された上記第１
   対象物と上記第２対象物の上記第１対象物配置位置との
   間に挿入させる駆動装置（１１，１２）と、 上記駆動装置により上記光学ユニットを上記保持部材で
   保持された上記第１対象物と上記第２対象物の上記第１
   対象物配置位置との間に挿入させたとき、上記第１対象
   物認識用光路の開口を介して上記第１対象物認識カメラ
   により上記第１対象物の形状又は配線パターンを認識し
   た結果及び上記第２対象物認識用光路の開口を介して上
   記第２対象物認識カメラにより上記第２対象物の認識マ
   ーク又は配線パターンを認識した結果を基に、上記保持
   部材における上記第１対象物の所定の保持位置と実際に
   保持した位置との位置ずれ分、又は、上記テーブル部に
   おける上記第２対象物の所定の搭載位置と実際に搭載し
   た位置との位置ずれ分のＸ方向、Ｙ方向、又は上記保持
   部材の中心軸回りのθ方向についての補正量を算出する
   制御部（４００）と、 を備えて、上記位置ずれ分のＸ、Ｙ、又はθ方向につい
   ての補正量を考慮して、上記第１対象物と上記第２対象
   物とを位置決めして上記第１対象物の上記第２対象物へ
   の配置動作を行うことを特徴とする対象物認識配置装
   置。
2. 【請求項２】 第１対象物（９）を第１対象物供給位置
   で供給可能な第１対象物供給部（６）と、上記第１対象
   物供給部の上記第１対象物供給位置で上記第１対象物を
   保持する保持部材（３）と、上記保持部材を搭載して上
   記保持部材を横方向もしくは縦方向に移動させるロボッ
   ト部（１）と、ＸＹ平面に沿った所定位置に位置決めさ
   れた第２対象物（１０）を駆動するテーブル部（５）と
   を設けた対象物認識装置において、 上記保持部材で保持された上記第１対象物と上記第２対
   象物の第１対象物配置位置との間に挿入可能で、かつ、
   上記第１対象物を照明する第１対象物照明光路と、上記
   第１対象物の形状又は配線パターンを認識する第１対象
   物認識カメラ（３２）に接続される第１対象物認識用光
   路の開口（３５ａ）と、上記第２対象物を照明する第２
   対象物用照明光路と、上記第２対象物の認識マーク又は
   配線パターンを認識する第２対象物認識カメラ（３４）
   に接続される第２対象物認識用光路の開口（３５ｂ）と
   の照明用の２光路と２系統の認識光路開口を有する光学
   ユニット（４）と、 上記光学ユニットを上記保持部材で保持された上記第１
   対象物と上記第２対象物の上記第１対象物配置位置との
   間に挿入させる駆動装置（１１，１２）と、 上記駆動装置により上記光学ユニットを上記保持部材で
   保持された上記第１対象物と上記第２対象物の上記第１
   対象物配置位置との間に挿入させたとき、上記第１対象
   物認識用光路の開口を介して上記第１対象物認識カメラ
   により上記第１対象物の形状又は配線パターンを認識し
   た結果及び上記第２対象物認識用光路の開口を介して上
   記第２対象物認識カメラにより上記第２対象物の認識マ
   ーク又は配線パターンを上記第１対象物と同時もしくは
   別々に認識した結果を基に、上記保持部材における上記
   第１対象物の所定の保持位置と実際に保持した位置との
   位置ずれ分、又は、上記テーブル部における上記第２対
   象物の所定の搭載位置と実際に搭載した位置との位置ず
   れ分のＸ方向、Ｙ方向、又は上記保持部材の中心軸回り
   のθ方向についての補正量を算出する制御部（４００）
   と、 を備えて、上記位置ずれ分のＸ、Ｙ、又はθ方向につい
   ての補正量を考慮して、上記第１対象物と上記第２対象
   物とを位置決めして上記第１対象物の上記第２対象物へ
   の配置動作を行うことを特徴とする対象物認識配置装
   置。
3. 【請求項３】 上記光学ユニットは、上記第１対象物認
   識用光路に第１対象物認識用レンズを配置するととも
   に、上記第２対象物認識用光路に第２対象物認識用レン
   ズを配置し、上記第１対象物認識カメラでの認識倍率と
   上記第２対象物認識カメラでの認識倍率のいずれかを異
   ならせることができるようにした請求項１又は２記載の
   対象物認識配置装置。
4. 【請求項４】 上記光学ユニットは、レーザ発振ユニッ
   トからのレーザ光路を備えるとともに、 上記制御部は、上記認識結果に加えて、上記光学ユニッ
   トの上記レーザ光路を介して、上記レーザ発振ユニット
   からのレーザ光を用いて、上記保持部材の第１対象物を
   保持する吸着ノズルの端面の平面度又は上記第２対象物
   の平面度を測定した測定結果をも基にして上記補正量を
   算出するようにした請求項１から３のいずれかに記載の
   対象物認識配置装置。
5. 【請求項５】 上記第１対象物は電子部品であり、上記
   第２対象物は回路基板であり、上記保持部材は実装ヘッ
   ドであり、上記配置動作は、上記実装ヘッドにより保持
   された上記電子部品を上記回路基板の上記第１対象物配
   置位置である電子部品実装位置に実装する動作である請
   求項１から４のいずれかに記載の対象物認識配置装置。
6. 【請求項６】 上記第１対象物はＩＣであり、上記第２
   対象物はウェハであり、上記保持部材は実装ヘッドであ
   り、上記配置動作は、上記実装ヘッドにより保持された
   上記ＩＣを上記ウェハの上記第１対象物配置位置である
   ＩＣ実装位置に実装する動作である請求項１から４のい
   ずれかに記載の対象物認識配置装置。
7. 【請求項７】 上記第１対象物はＣＳＰであり、上記第
   ２対象物は回路基板であり、上記保持部材は実装ヘッド
   であり、上記配置動作は、上記実装ヘッドにより保持さ
   れた上記ＣＳＰを上記回路基板の上記第１対象物配置位
   置であるＣＳＰ実装位置に実装する動作である請求項１
   から４のいずれかに記載の対象物認識配置装置。
8. 【請求項８】 上記第１対象物は第１電子部品であり、
   上記第２対象物は上記第１電子部品が組み付けられる第
   ２電子部品であり、上記保持部材は実装ヘッドであり、
   上記配置動作は、上記実装ヘッドにより保持された上記
   第１電子部品を上記第２電子部品の上記第１対象物配置
   位置である第１電子部品実装位置に実装する動作である
   請求項１から４のいずれかに記載の対象物認識配置装
   置。
9. 【請求項９】 上記第１対象物はスクリーン印刷用スク
   リーンであり、上記第２対象物は回路基板であり、上記
   保持部材はスクリーン保持部材であり、上記配置動作
   は、上記スクリーン保持部材により保持された上記スク
   リーンを上記回路基板の上記第１対象物配置位置である
   スクリーン配置位置に配置する動作である請求項１から
   ４のいずれかに記載の対象物認識配置装置。