JP2002271098A - 実装機およびその部品装着方法 - Google Patents
実装機およびその部品装着方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ヘッド別実装時間を短縮し、全体として高速で
実装可能な実装機およびその部品装着方法を提供する。 【解決手段】部品を真空吸着する複数のヘッド１ａ〜１
ｄを所定ピッチで設けたマルチヘッド１を備え、供給位
置から複数の部品Ｗを吸着して装着位置へ装着する実装
機において、供給位置でプリセンタ７によって複数の部
品Ｗをヘッドピッチとほぼ一致するように配列し、マル
チヘッド１により複数の部品Ｗを同時に吸着し、吸着さ
れた各部品Ｗの画像を認識して各部品の位置ずれを検出
する。各部品の位置ずれを許容値と比較し、マルチヘッ
ド１で吸着された全ての部品の位置ずれが許容値内であ
れば、装着位置へ一括して部品を装着する。マルチヘッ
ド１で吸着された何れかの部品の位置ずれが許容値外で
あれば、許容値内の部品を装着位置へ一括して装着する
とともに、許容値外の部品の位置を個別に補正して装着
位置へ装着する。
実装可能な実装機およびその部品装着方法を提供する。 【解決手段】部品を真空吸着する複数のヘッド１ａ〜１
ｄを所定ピッチで設けたマルチヘッド１を備え、供給位
置から複数の部品Ｗを吸着して装着位置へ装着する実装
機において、供給位置でプリセンタ７によって複数の部
品Ｗをヘッドピッチとほぼ一致するように配列し、マル
チヘッド１により複数の部品Ｗを同時に吸着し、吸着さ
れた各部品Ｗの画像を認識して各部品の位置ずれを検出
する。各部品の位置ずれを許容値と比較し、マルチヘッ
ド１で吸着された全ての部品の位置ずれが許容値内であ
れば、装着位置へ一括して部品を装着する。マルチヘッ
ド１で吸着された何れかの部品の位置ずれが許容値外で
あれば、許容値内の部品を装着位置へ一括して装着する
とともに、許容値外の部品の位置を個別に補正して装着
位置へ装着する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は実装機およびその部
品装着方法、特に高速実装を可能とする実装機に関する
ものである。
品装着方法、特に高速実装を可能とする実装機に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、市販されているＸ−Ｙロボットタ
イプの実装機の場合、エンボスキャリアテープもしくは
エンボスパレット等のラフな位置精度を持つ部品供給部
から部品を１個ずつ吸着し、画像認識によって部品の位
置，姿勢を検出した後、検出された補正量に従ってＸ，
Ｙ，θ軸への補正値をフィードバックしながらプリント
基板などに装着している。このように１個ずつ部品を供
給位置から吸着し、位置補正を行った後、装着位置へ装
着する方法（ワンバイワン方式）では、装置の移動時間
が長く、実装効率が悪い。
イプの実装機の場合、エンボスキャリアテープもしくは
エンボスパレット等のラフな位置精度を持つ部品供給部
から部品を１個ずつ吸着し、画像認識によって部品の位
置，姿勢を検出した後、検出された補正量に従ってＸ，
Ｙ，θ軸への補正値をフィードバックしながらプリント
基板などに装着している。このように１個ずつ部品を供
給位置から吸着し、位置補正を行った後、装着位置へ装
着する方法（ワンバイワン方式）では、装置の移動時間
が長く、実装効率が悪い。
【０００３】一方、部品を真空吸着する複数のヘッドを
所定ピッチで設けたマルチヘッドを用い、供給位置から
複数の部品を吸着して装着位置へ装着するマルチヘッド
タイプの実装機も提案されている。図１に４個のヘッド
を有するマルチヘッドタイプの実装機の動作を示す。ま
ず、供給位置に配置された４個の部品を同時に吸着し
（ステップＳ１）、吸着したままマルチヘッドを撮像装
置方向へ移動させる（ステップＳ２）。ここで部品の画
像を撮影し、画像認識を行う（ステップＳ３）。画像認
識によって、各部品のＸ，Ｙ，θ軸の位置補正量を算出
する。次に、マルチヘッドを装着位置方向へ移動させ
（ステップＳ４）、第１番目のヘッドのＸ，Ｙ，θ軸の
位置を補正しながら装着位置へ部品を装着し（ステップ
Ｓ５）、その後、第２〜第４番目のヘッドもそのＸ，
Ｙ，θ軸の位置を補正しながら順に装着位置へ部品を装
着する（ステップＳ６〜Ｓ８）。その後、再びマルチヘ
ッドを供給位置へ移動させ、同様の動作を繰り返す。
所定ピッチで設けたマルチヘッドを用い、供給位置から
複数の部品を吸着して装着位置へ装着するマルチヘッド
タイプの実装機も提案されている。図１に４個のヘッド
を有するマルチヘッドタイプの実装機の動作を示す。ま
ず、供給位置に配置された４個の部品を同時に吸着し
（ステップＳ１）、吸着したままマルチヘッドを撮像装
置方向へ移動させる（ステップＳ２）。ここで部品の画
像を撮影し、画像認識を行う（ステップＳ３）。画像認
識によって、各部品のＸ，Ｙ，θ軸の位置補正量を算出
する。次に、マルチヘッドを装着位置方向へ移動させ
（ステップＳ４）、第１番目のヘッドのＸ，Ｙ，θ軸の
位置を補正しながら装着位置へ部品を装着し（ステップ
Ｓ５）、その後、第２〜第４番目のヘッドもそのＸ，
Ｙ，θ軸の位置を補正しながら順に装着位置へ部品を装
着する（ステップＳ６〜Ｓ８）。その後、再びマルチヘ
ッドを供給位置へ移動させ、同様の動作を繰り返す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにマルチヘ
ッドタイプの実装機の場合には、ワンバイワン方式の実
装機に比べて、移動時間は短くできるものの、マルチヘ
ッド中の１ヘッド毎にＸ，Ｙ，θ軸への補正を行いなが
ら装着しているため、装着時間はヘッド数にほぼ比例し
て増加し、実装効率はさほど改善されない。
ッドタイプの実装機の場合には、ワンバイワン方式の実
装機に比べて、移動時間は短くできるものの、マルチヘ
ッド中の１ヘッド毎にＸ，Ｙ，θ軸への補正を行いなが
ら装着しているため、装着時間はヘッド数にほぼ比例し
て増加し、実装効率はさほど改善されない。
【０００５】ところで、プリント基板などに部品を実装
する場合、実装側のマウントピッチがヘッドピッチの公
約数であって、かつ所定の精度が確保されれば、多少の
位置ずれを許容できる場合がある。しかしながら、従来
のマルチヘッドタイプの実装方式では常に１個ずつ部品
の位置を補正するので、実装時間の短縮に結びつかな
い。
する場合、実装側のマウントピッチがヘッドピッチの公
約数であって、かつ所定の精度が確保されれば、多少の
位置ずれを許容できる場合がある。しかしながら、従来
のマルチヘッドタイプの実装方式では常に１個ずつ部品
の位置を補正するので、実装時間の短縮に結びつかな
い。
【０００６】そこで、本発明の目的は、ヘッド別実装時
間を短縮し、全体として高速で実装可能な実装機および
その部品装着方法を提供することにある。
間を短縮し、全体として高速で実装可能な実装機および
その部品装着方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１お
よび３に記載の発明によって達成される。請求項１に係
る発明は、部品を真空吸着する複数のヘッドを所定ピッ
チで設け、各ヘッドを個別に上下に昇降させるＺ軸作動
機構を有するマルチヘッドと、マルチヘッドを少なくと
も供給位置と装着位置との間でＸ，Ｙ軸方向に作動させ
る作動機構と、供給位置で複数の部品を上記ヘッドピッ
チとほぼ一致するように配列する手段と、供給位置から
マルチヘッドにより吸着された複数の部品を撮影する手
段と、上記撮影された各部品の画像を認識し、各部品の
位置ずれを検出する手段と、各部品の位置ずれを許容値
と比較し、全ての部品の位置ずれが許容値内であれば、
装着位置へ一括して部品を装着し、何れかの部品の位置
ずれが許容値外であれば、許容値内の部品を装着位置へ
一括して装着するとともに、許容値外の部品の位置を個
別に補正して装着位置へ装着するようマルチヘッドを制
御する手段と、を備えたことを特徴とする実装機を提供
する。
よび３に記載の発明によって達成される。請求項１に係
る発明は、部品を真空吸着する複数のヘッドを所定ピッ
チで設け、各ヘッドを個別に上下に昇降させるＺ軸作動
機構を有するマルチヘッドと、マルチヘッドを少なくと
も供給位置と装着位置との間でＸ，Ｙ軸方向に作動させ
る作動機構と、供給位置で複数の部品を上記ヘッドピッ
チとほぼ一致するように配列する手段と、供給位置から
マルチヘッドにより吸着された複数の部品を撮影する手
段と、上記撮影された各部品の画像を認識し、各部品の
位置ずれを検出する手段と、各部品の位置ずれを許容値
と比較し、全ての部品の位置ずれが許容値内であれば、
装着位置へ一括して部品を装着し、何れかの部品の位置
ずれが許容値外であれば、許容値内の部品を装着位置へ
一括して装着するとともに、許容値外の部品の位置を個
別に補正して装着位置へ装着するようマルチヘッドを制
御する手段と、を備えたことを特徴とする実装機を提供
する。
【０００８】請求項３に係る発明は、部品を真空吸着す
る複数のヘッドを所定ピッチで設けたマルチヘッドを備
え、供給位置から複数の部品を吸着して装着位置へ装着
する実装機において、供給位置に複数の部品を上記ヘッ
ドピッチとほぼ一致するように配列する工程と、供給位
置でマルチヘッドにより複数の部品を同時に吸着する工
程と、マルチヘッドに吸着された各部品の画像を認識
し、各部品の位置ずれを検出する工程と、各部品の位置
ずれを許容値と比較する工程と、マルチヘッドで吸着さ
れた全ての部品の位置ずれが許容値内であれば、装着位
置へ一括して部品を装着する工程と、マルチヘッドで吸
着された何れかの部品の位置ずれが許容値外であれば、
許容値内の部品を装着位置へ一括して装着するととも
に、許容値外の部品の位置を個別に補正して装着位置へ
装着する工程と、を備えた実装機の部品装着方法を提供
する。
る複数のヘッドを所定ピッチで設けたマルチヘッドを備
え、供給位置から複数の部品を吸着して装着位置へ装着
する実装機において、供給位置に複数の部品を上記ヘッ
ドピッチとほぼ一致するように配列する工程と、供給位
置でマルチヘッドにより複数の部品を同時に吸着する工
程と、マルチヘッドに吸着された各部品の画像を認識
し、各部品の位置ずれを検出する工程と、各部品の位置
ずれを許容値と比較する工程と、マルチヘッドで吸着さ
れた全ての部品の位置ずれが許容値内であれば、装着位
置へ一括して部品を装着する工程と、マルチヘッドで吸
着された何れかの部品の位置ずれが許容値外であれば、
許容値内の部品を装着位置へ一括して装着するととも
に、許容値外の部品の位置を個別に補正して装着位置へ
装着する工程と、を備えた実装機の部品装着方法を提供
する。
【０００９】本発明による実装機の部品装着方法は次の
通りである。まず、供給位置に複数の部品を上記ヘッド
ピッチとほぼ一致するように配列する。供給手段として
は、例えば搬送トレーのように所定ピッチ間隔で部品を
収容する収容部を備えた治具であってもよく、あるいは
位置決め機構を有する装置であってもよい。要するに、
個々の部品のピッチがマルチヘッドのヘッドピッチとほ
ぼ同一になるように配列してあればよい。次に、マルチ
ヘッドを供給位置へ移動させ、複数の部品を同時に吸着
する。複数の部品を吸着したマルチヘッドはカメラなど
の撮像装置の前を通過し、ここで各部品の画像を認識し
て各部品の位置ずれを算出する。位置ずれとしては、例
えば各部品の重心位置と各ヘッドの中心位置との差や、
各部品の重心位置とその平均値との差から求めることが
できる。次に、上記のようにして求めた位置ずれを許容
値と比較する。この許容値は、マルチヘッドをＸ，Ｙあ
るいはθ軸方向に作動させる作動機構の機械的な誤差、
装着位置にあるプリント基板などの実装誤差などに基づ
いて決定される。位置ずれが許容値内であれば、マルチ
ヘッドに吸着された複数の部品を一括して装着位置へ装
着する。なお、本発明は実装側のマウントピッチがヘッ
ドピッチの公約数である場合に限られる。一方、マルチ
ヘッドで吸着された何れかの部品の位置ずれが許容値外
であれば、許容値内の部品を装着位置へ一括して装着す
るとともに、許容値外の部品の位置を個別に補正して装
着位置へ装着する。
通りである。まず、供給位置に複数の部品を上記ヘッド
ピッチとほぼ一致するように配列する。供給手段として
は、例えば搬送トレーのように所定ピッチ間隔で部品を
収容する収容部を備えた治具であってもよく、あるいは
位置決め機構を有する装置であってもよい。要するに、
個々の部品のピッチがマルチヘッドのヘッドピッチとほ
ぼ同一になるように配列してあればよい。次に、マルチ
ヘッドを供給位置へ移動させ、複数の部品を同時に吸着
する。複数の部品を吸着したマルチヘッドはカメラなど
の撮像装置の前を通過し、ここで各部品の画像を認識し
て各部品の位置ずれを算出する。位置ずれとしては、例
えば各部品の重心位置と各ヘッドの中心位置との差や、
各部品の重心位置とその平均値との差から求めることが
できる。次に、上記のようにして求めた位置ずれを許容
値と比較する。この許容値は、マルチヘッドをＸ，Ｙあ
るいはθ軸方向に作動させる作動機構の機械的な誤差、
装着位置にあるプリント基板などの実装誤差などに基づ
いて決定される。位置ずれが許容値内であれば、マルチ
ヘッドに吸着された複数の部品を一括して装着位置へ装
着する。なお、本発明は実装側のマウントピッチがヘッ
ドピッチの公約数である場合に限られる。一方、マルチ
ヘッドで吸着された何れかの部品の位置ずれが許容値外
であれば、許容値内の部品を装着位置へ一括して装着す
るとともに、許容値外の部品の位置を個別に補正して装
着位置へ装着する。
【００１０】このように、本発明ではマルチヘッドに吸
着された複数の部品の位置ずれが少ない場合には、一括
して装着するので、従来のようなワンバイワンの装着方
式や、マルチヘッドタイプでかつ１個ずつ補正して装着
する方式に比べて、装着時間を短縮でき、実装効率を格
段に向上させることができる。また、供給位置における
部品のピッチにずれがある場合や、マルチヘッドで部品
を真空吸着する時にずれが発生した場合には、何れかの
部品の位置ずれが許容値外になることがあるが、この場
合でも、位置ずれが許容値内の部品については一括して
装着できるので、１個ずつ補正して装着する方式に比べ
て装着時間を短縮できる。
着された複数の部品の位置ずれが少ない場合には、一括
して装着するので、従来のようなワンバイワンの装着方
式や、マルチヘッドタイプでかつ１個ずつ補正して装着
する方式に比べて、装着時間を短縮でき、実装効率を格
段に向上させることができる。また、供給位置における
部品のピッチにずれがある場合や、マルチヘッドで部品
を真空吸着する時にずれが発生した場合には、何れかの
部品の位置ずれが許容値外になることがあるが、この場
合でも、位置ずれが許容値内の部品については一括して
装着できるので、１個ずつ補正して装着する方式に比べ
て装着時間を短縮できる。
【００１１】請求項２および４のように、供給位置で複
数の部品をヘッドピッチとほぼ一致するように配列する
手段として、直交する２つの面を持ち、これら面を複数
の部品の２つの側面に当接させ、複数の部品の位置をヘ
ッドピッチと同一ピッチに矯正するプリセンタを用いる
のがよい。すなわち、供給位置では、個々の部品のピッ
チがマルチヘッドのヘッドピッチとほぼ同一になるよう
に予め配列されるが、エンボスキャリアテープやエンボ
スパレットなどのような治具では、その位置精度がラフ
であり、そのまま吸着すると、位置ずれが大きく、一括
装着しにくいことがある。そこで、供給位置にプリセン
タを設け、プリセンタによって複数の部品の位置をヘッ
ドピッチと一致するように矯正する。この工程は、部品
間のピッチを矯正するのであって、個々の部品の絶対位
置を矯正するのではない。なぜなら、部品全体のずれ
は、装着位置でマルチヘッドの位置を補正すれば解消で
きるからである。上記のようにプリセンタによって予め
複数の部品のピッチ間隔を矯正しておけば、個々の部品
間の位置ずれが少なく、一括装着が容易である。
数の部品をヘッドピッチとほぼ一致するように配列する
手段として、直交する２つの面を持ち、これら面を複数
の部品の２つの側面に当接させ、複数の部品の位置をヘ
ッドピッチと同一ピッチに矯正するプリセンタを用いる
のがよい。すなわち、供給位置では、個々の部品のピッ
チがマルチヘッドのヘッドピッチとほぼ同一になるよう
に予め配列されるが、エンボスキャリアテープやエンボ
スパレットなどのような治具では、その位置精度がラフ
であり、そのまま吸着すると、位置ずれが大きく、一括
装着しにくいことがある。そこで、供給位置にプリセン
タを設け、プリセンタによって複数の部品の位置をヘッ
ドピッチと一致するように矯正する。この工程は、部品
間のピッチを矯正するのであって、個々の部品の絶対位
置を矯正するのではない。なぜなら、部品全体のずれ
は、装着位置でマルチヘッドの位置を補正すれば解消で
きるからである。上記のようにプリセンタによって予め
複数の部品のピッチ間隔を矯正しておけば、個々の部品
間の位置ずれが少なく、一括装着が容易である。
【００１２】請求項５のように、位置ずれは、各部品の
重心位置の平均値と各部品の重心位置との差から求める
のがよい。位置ずれの検出方法は種々の方法が考えられ
るが、重心法を用いると、公知のソフトウエアを用いて
簡単にずれ量を演算処理できる。また、各重心位置とそ
の平均値との差からずれ量を求めれば、各部品の相対的
なずれを検出でき、相対的なずれが少なければ、平均値
自身のずれはマルチヘッドを補正することで簡単に補正
できるので、補正が簡単になる。
重心位置の平均値と各部品の重心位置との差から求める
のがよい。位置ずれの検出方法は種々の方法が考えられ
るが、重心法を用いると、公知のソフトウエアを用いて
簡単にずれ量を演算処理できる。また、各重心位置とそ
の平均値との差からずれ量を求めれば、各部品の相対的
なずれを検出でき、相対的なずれが少なければ、平均値
自身のずれはマルチヘッドを補正することで簡単に補正
できるので、補正が簡単になる。
【００１３】請求項６のように、マルチヘッドで吸着さ
れた部品のうち、複数の部品の重心位置の平均値とこれ
ら部品の重心位置との差が許容値内である場合に、マル
チヘッドを許容値内の各部品の重心位置の平均値分だけ
補正して装着位置へ一括して装着するのがよい。すなわ
ち、マルチヘッドで吸着された部品のうち、複数の部品
の位置ずれ（重心位置の平均値と各重心位置との差）が
許容値内である場合に、これら複数の部品をそのまま一
括して装着してもよいが、重心位置の平均値が目標とす
る装着位置からずれていると、その分だけ一括装着した
部品の全てが目標位置からずれてしまう。そこで、一括
装着される部品の重心位置の平均値分だけマルチヘッド
の位置を補正して装着すれば、１回の補正動作で目標と
する装着位置へ高い精度で近づけることができる。請求
項６の方法は、請求項４のように供給位置で予め部品間
のピッチを矯正した後で行うのがよい。つまり、供給位
置で各部品間のピッチばらつきを解消した上で、全体の
位置のずれ量をマルチヘッドの位置補正によって解消す
れば、全ての部品を目標位置へ高精度に装着できるから
である。
れた部品のうち、複数の部品の重心位置の平均値とこれ
ら部品の重心位置との差が許容値内である場合に、マル
チヘッドを許容値内の各部品の重心位置の平均値分だけ
補正して装着位置へ一括して装着するのがよい。すなわ
ち、マルチヘッドで吸着された部品のうち、複数の部品
の位置ずれ（重心位置の平均値と各重心位置との差）が
許容値内である場合に、これら複数の部品をそのまま一
括して装着してもよいが、重心位置の平均値が目標とす
る装着位置からずれていると、その分だけ一括装着した
部品の全てが目標位置からずれてしまう。そこで、一括
装着される部品の重心位置の平均値分だけマルチヘッド
の位置を補正して装着すれば、１回の補正動作で目標と
する装着位置へ高い精度で近づけることができる。請求
項６の方法は、請求項４のように供給位置で予め部品間
のピッチを矯正した後で行うのがよい。つまり、供給位
置で各部品間のピッチばらつきを解消した上で、全体の
位置のずれ量をマルチヘッドの位置補正によって解消す
れば、全ての部品を目標位置へ高精度に装着できるから
である。
【００１４】
【発明の実施の形態】図２は本発明にかかる実装機の一
例を示す。この実施例の実装機は、４本の吸着ヘッド１
ａ〜１ｄを一定ピッチＰｈで一列に設けたマルチヘッド
１を備えたものであり、各吸着ヘッド１ａ〜１ｄはその
先端で部品を１個ずつ吸着できるように、図示しない真
空吸引装置と接続されている。マルチヘッド１には、４
本の吸着ヘッド１ａ〜１ｄを上下方向（Ｚ軸方向）に個
別に昇降させるＺ軸作動機構（図示せず）と、４本の吸
着ヘッド１ａ〜１ｄを回転方向（θ軸方向）に個別に回
転させるθ軸作動機構（図示せず）とが内蔵されてい
る。
例を示す。この実施例の実装機は、４本の吸着ヘッド１
ａ〜１ｄを一定ピッチＰｈで一列に設けたマルチヘッド
１を備えたものであり、各吸着ヘッド１ａ〜１ｄはその
先端で部品を１個ずつ吸着できるように、図示しない真
空吸引装置と接続されている。マルチヘッド１には、４
本の吸着ヘッド１ａ〜１ｄを上下方向（Ｚ軸方向）に個
別に昇降させるＺ軸作動機構（図示せず）と、４本の吸
着ヘッド１ａ〜１ｄを回転方向（θ軸方向）に個別に回
転させるθ軸作動機構（図示せず）とが内蔵されてい
る。
【００１５】マルチヘッド１はＸＹロボット２に搭載さ
れている。すなわち、ＸＹロボット２はＹ軸作動機構３
およびＸ軸作動機構４を備えており、マルチヘッド１は
Ｙ軸作動機構３によってＹ軸方向に移動可能に支持さ
れ、Ｙ軸作動機構３はＸ軸作動機構４によってＸ軸方向
に移動可能に支持されている。したがって、マルチヘッ
ド１はＸ−Ｙ方向の任意の位置へ移動できる。上記Ｚ軸
作動機構、θ軸作動機構、Ｙ軸作動機構３およびＸ軸作
動機構４はコンピュータなどの制御装置５によって制御
される。
れている。すなわち、ＸＹロボット２はＹ軸作動機構３
およびＸ軸作動機構４を備えており、マルチヘッド１は
Ｙ軸作動機構３によってＹ軸方向に移動可能に支持さ
れ、Ｙ軸作動機構３はＸ軸作動機構４によってＸ軸方向
に移動可能に支持されている。したがって、マルチヘッ
ド１はＸ−Ｙ方向の任意の位置へ移動できる。上記Ｚ軸
作動機構、θ軸作動機構、Ｙ軸作動機構３およびＸ軸作
動機構４はコンピュータなどの制御装置５によって制御
される。
【００１６】６はエンボスキャリアテープであり、矢印
方向に間欠的に搬送される。キャリアテープ６のエンボ
ス部６ａには１個ずつ部品Ｗが収容されている。なお、
部品を供給する手段としては、キャリアテープ６に限ら
ない。
方向に間欠的に搬送される。キャリアテープ６のエンボ
ス部６ａには１個ずつ部品Ｗが収容されている。なお、
部品を供給する手段としては、キャリアテープ６に限ら
ない。
【００１７】７はプリセンタステージであり、キャリア
テープ６のエンボス部６ａから吸引された４個の部品Ｗ
がこのステージ７上に移載される。ステージ７上には、
図３に示すように、４個の凹部８ａが一定ピッチＰ１で
形成された位置決め用プレート８が水平方向にスライド
自在に設けられている。凹部８ａの内面には、各部品Ｗ
の２つの側面に当接する直交する２つの面８ａ１，８ａ
２が形成されている。上記凹部８ａのピッチＰ１は吸着
ヘッド１ａ〜１ｄのヘッドピッチＰｈに等しい。図３の
（ａ）はステージ７上であってかつプレート８の凹部８
ａ内に部品Ｗを載置した状態を示し、その時の部品Ｗ間
のＹ軸方向のピッチＰ２は一定しておらず、Ｘ軸方向に
もずれが生じている。ここで、プレート８を矢印Ｋ方向
にスライドさせ、４個の部品Ｗをプレート８の凹部８ａ
の直角な２面８ａ１，８ａ２に当接させると、図３の
（ｂ）のように４個の部品ＷのＹ軸方向のピッチＰ１が
ヘッドピッチＰｈに等しくなり、かつＸ軸方向のずれも
解消される。なお、θ軸方向のずれも同時に解消され
る。プレート８をスライドさせる作動機構は制御装置５
によって制御される。
テープ６のエンボス部６ａから吸引された４個の部品Ｗ
がこのステージ７上に移載される。ステージ７上には、
図３に示すように、４個の凹部８ａが一定ピッチＰ１で
形成された位置決め用プレート８が水平方向にスライド
自在に設けられている。凹部８ａの内面には、各部品Ｗ
の２つの側面に当接する直交する２つの面８ａ１，８ａ
２が形成されている。上記凹部８ａのピッチＰ１は吸着
ヘッド１ａ〜１ｄのヘッドピッチＰｈに等しい。図３の
（ａ）はステージ７上であってかつプレート８の凹部８
ａ内に部品Ｗを載置した状態を示し、その時の部品Ｗ間
のＹ軸方向のピッチＰ２は一定しておらず、Ｘ軸方向に
もずれが生じている。ここで、プレート８を矢印Ｋ方向
にスライドさせ、４個の部品Ｗをプレート８の凹部８ａ
の直角な２面８ａ１，８ａ２に当接させると、図３の
（ｂ）のように４個の部品ＷのＹ軸方向のピッチＰ１が
ヘッドピッチＰｈに等しくなり、かつＸ軸方向のずれも
解消される。なお、θ軸方向のずれも同時に解消され
る。プレート８をスライドさせる作動機構は制御装置５
によって制御される。
【００１８】９はヘッド１ａ〜１ｄに吸着された部品Ｗ
を１個ずつ撮影するＣＣＤカメラなどの撮像装置であ
る。撮像装置９で撮像されたデータは制御装置５へ送ら
れ、各部品Ｗの重心位置（Ｘ，Ｙ座標）が演算される。
を１個ずつ撮影するＣＣＤカメラなどの撮像装置であ
る。撮像装置９で撮像されたデータは制御装置５へ送ら
れ、各部品Ｗの重心位置（Ｘ，Ｙ座標）が演算される。
【００１９】１０は実装ステージであり、このステージ
１０上にはプリント基板１１が一定位置に保持されてい
る。プリント基板１１に実装される部品Ｗのマウントピ
ッチＰｍは、マルチヘッド１のヘッドピッチＰｈの公約
数に設定されている。
１０上にはプリント基板１１が一定位置に保持されてい
る。プリント基板１１に実装される部品Ｗのマウントピ
ッチＰｍは、マルチヘッド１のヘッドピッチＰｈの公約
数に設定されている。
【００２０】次に、上記構成よりなる実装機の動作、つ
まりキャリアテープ６から部品Ｗを取り出し、プリセン
タステージ７で位置合わせした上で撮像し、プリント基
板１１に実装する工程について、図４を参照して説明す
る。まず、マルチヘッド１をキャリアテープ６上へ移動
させ、キャリアテープ６から４個の部品Ｗを吸着する
（ステップＳ１０）。吸着した後、プリセンタステージ
７上へ移動させる（ステップＳ１１）。プリセンタステ
ージ７上で４個の部品Ｗをプレート８の凹部８ａ内に移
動させる。ここで、図３に示すようにプレート８を斜め
方向へスライドさせ、４個の部品Ｗの位置合わせを行う
（ステップＳ１２）。つまり、４個の部品Ｗの相互のピ
ッチＰ１をヘッドピッチＰｈに一致させる。なお、位置
合わせ動作は、ヘッド１ａ〜１ｄの真空吸引を停止して
部品Ｗをプリセンタステージ７上に載置した状態で行っ
てもよいし、部品Ｗを吸着した状態のまま行ってもよ
い。上記説明では、マルチヘッド１でキャリアテープ６
から４個の部品Ｗを吸着してプリセンタステージ７上へ
運ぶようにしたが、マルチヘッド１とは別の移載手段を
用いてもよい。
まりキャリアテープ６から部品Ｗを取り出し、プリセン
タステージ７で位置合わせした上で撮像し、プリント基
板１１に実装する工程について、図４を参照して説明す
る。まず、マルチヘッド１をキャリアテープ６上へ移動
させ、キャリアテープ６から４個の部品Ｗを吸着する
（ステップＳ１０）。吸着した後、プリセンタステージ
７上へ移動させる（ステップＳ１１）。プリセンタステ
ージ７上で４個の部品Ｗをプレート８の凹部８ａ内に移
動させる。ここで、図３に示すようにプレート８を斜め
方向へスライドさせ、４個の部品Ｗの位置合わせを行う
（ステップＳ１２）。つまり、４個の部品Ｗの相互のピ
ッチＰ１をヘッドピッチＰｈに一致させる。なお、位置
合わせ動作は、ヘッド１ａ〜１ｄの真空吸引を停止して
部品Ｗをプリセンタステージ７上に載置した状態で行っ
てもよいし、部品Ｗを吸着した状態のまま行ってもよ
い。上記説明では、マルチヘッド１でキャリアテープ６
から４個の部品Ｗを吸着してプリセンタステージ７上へ
運ぶようにしたが、マルチヘッド１とは別の移載手段を
用いてもよい。
【００２１】相互のピッチがヘッドピッチＰｈと等しく
なった４個の部品Ｗを、マルチヘッド１で吸着して撮像
装置９方向へ移動させ（ステップＳ１３）、撮像装置９
の上で各部品Ｗの画像を１個ずつ撮影する（ステップＳ
１４）。撮影データは制御装置５へ送られ、４個の部品
Ｗのそれぞれの重心位置（Ｘ，Ｙ座標位置）を求める
（ステップＳ１５）。これら重心位置から、その平均値
を求め（ステップＳ１６）、平均値と４個の部品の重心
位置との差（ずれ量）を求める（ステップＳ１７）。例
えば、４個の部品Ｗのそれぞれの重心位置を（Ｘ1 ，Ｙ
1 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ），（Ｘ3 ，Ｙ3 ），（Ｘ4 ，Ｙ
4 ）とすると、平均値（Ｘ0 ，Ｙ0 ）は次式で与えられ
る。
なった４個の部品Ｗを、マルチヘッド１で吸着して撮像
装置９方向へ移動させ（ステップＳ１３）、撮像装置９
の上で各部品Ｗの画像を１個ずつ撮影する（ステップＳ
１４）。撮影データは制御装置５へ送られ、４個の部品
Ｗのそれぞれの重心位置（Ｘ，Ｙ座標位置）を求める
（ステップＳ１５）。これら重心位置から、その平均値
を求め（ステップＳ１６）、平均値と４個の部品の重心
位置との差（ずれ量）を求める（ステップＳ１７）。例
えば、４個の部品Ｗのそれぞれの重心位置を（Ｘ1 ，Ｙ
1 ），（Ｘ2 ，Ｙ2 ），（Ｘ3 ，Ｙ3 ），（Ｘ4 ，Ｙ
4 ）とすると、平均値（Ｘ0 ，Ｙ0 ）は次式で与えられ
る。
【００２２】
【数１】 したがって、各部品のずれ量は次式のようになる。 （Ｘ0 −Ｘ1 ，Ｙ0 −Ｙ1 ） （Ｘ0 −Ｘ2 ，Ｙ0 −Ｙ2 ） （Ｘ0 −Ｘ3 ，Ｙ0 −Ｙ3 ） （Ｘ0 −Ｘ4 ，Ｙ0 −Ｙ4 ）
【００２３】上記のようにして求めた差（ずれ量）を許
容値と比較する（ステップＳ１８）。この許容値は、Ｙ
軸作動機構３、Ｘ軸作動機構４の作動誤差、ヘッドピッ
チＰｈの寸法誤差、実装されるプリント基板１１の許容
誤差などに基づいて決定される。もし、４個全てのずれ
量が許容値内であれば、平均値（Ｘ0 ，Ｙ0 ）と目標値
（Ｘr ，Ｙr）の差分だけマルチヘッド１の位置を補正
し、プリント基板１１の目標位置へ４個の部品Ｗを一括
して装着する（ステップＳ１９）。４個の部品Ｗの相対
位置はステップＳ１２である程度の精度が確保されてい
るので、マルチヘッド１の位置を補正するだけで、４個
の部品Ｗの位置精度が保障され、一括して装着できる。
容値と比較する（ステップＳ１８）。この許容値は、Ｙ
軸作動機構３、Ｘ軸作動機構４の作動誤差、ヘッドピッ
チＰｈの寸法誤差、実装されるプリント基板１１の許容
誤差などに基づいて決定される。もし、４個全てのずれ
量が許容値内であれば、平均値（Ｘ0 ，Ｙ0 ）と目標値
（Ｘr ，Ｙr）の差分だけマルチヘッド１の位置を補正
し、プリント基板１１の目標位置へ４個の部品Ｗを一括
して装着する（ステップＳ１９）。４個の部品Ｗの相対
位置はステップＳ１２である程度の精度が確保されてい
るので、マルチヘッド１の位置を補正するだけで、４個
の部品Ｗの位置精度が保障され、一括して装着できる。
【００２４】もし、何れかの部品Ｗのずれ量が許容値外
であれば、平均値（Ｘ0 ，Ｙ0 ）から最も外れた部品Ｗ
を除外し（ステップＳ２０）、残りの３個の部品Ｗの重
心位置の平均値を求める（ステップＳ２１）。そして、
平均値と３個の部品の重心位置との差（ずれ量）を求め
る（ステップＳ２２）。そして、求めたずれ量を許容値
とを比較し（ステップＳ２３）、３個の部品Ｗのずれ量
が許容値内であれば、その平均値と目標値（Ｘr ，Ｙ
r）の差分だけマルチヘッド１の位置を補正し、プリン
ト基板１１の目標位置へ３個の部品Ｗを一括して装着す
る（ステップＳ２４）。そして、除外された部品Ｗにつ
いては、マルチヘッド１の個々のヘッドをＸ，Ｙ方向に
移動させて個別に位置補正し、装着する（ステップＳ２
５）。もし、ステップＳ２３の判定において、３個の部
品の何れかのずれ量が許容値外であれば、ステップＳ２
０〜ステップＳ２５と同様の処理を行えばよい。
であれば、平均値（Ｘ0 ，Ｙ0 ）から最も外れた部品Ｗ
を除外し（ステップＳ２０）、残りの３個の部品Ｗの重
心位置の平均値を求める（ステップＳ２１）。そして、
平均値と３個の部品の重心位置との差（ずれ量）を求め
る（ステップＳ２２）。そして、求めたずれ量を許容値
とを比較し（ステップＳ２３）、３個の部品Ｗのずれ量
が許容値内であれば、その平均値と目標値（Ｘr ，Ｙ
r）の差分だけマルチヘッド１の位置を補正し、プリン
ト基板１１の目標位置へ３個の部品Ｗを一括して装着す
る（ステップＳ２４）。そして、除外された部品Ｗにつ
いては、マルチヘッド１の個々のヘッドをＸ，Ｙ方向に
移動させて個別に位置補正し、装着する（ステップＳ２
５）。もし、ステップＳ２３の判定において、３個の部
品の何れかのずれ量が許容値外であれば、ステップＳ２
０〜ステップＳ２５と同様の処理を行えばよい。
【００２５】プリセンタステージ７での位置合わせ（ス
テップＳ１２）が所定の精度を持つ限り、ステップＳ１
８の判定で何れかの部品Ｗのずれ量が許容値外となるこ
とは殆どなく、通常は４個全ての部品を一括して装着で
きる。換言すれば、ステップＳ２０以後の処理を行うの
は、プリセンタステージ７での位置合わせが不十分であ
る場合か、あるいは何らかの原因でマルチヘッド１の移
動中に位置ずれが発生した場合である。したがって、従
来のようなワンバイワン装着方式やマルチヘッドタイプ
でかつ１個ずつ補正して装着する方式に比べて、格段に
作業効率を向上させることができる。
テップＳ１２）が所定の精度を持つ限り、ステップＳ１
８の判定で何れかの部品Ｗのずれ量が許容値外となるこ
とは殆どなく、通常は４個全ての部品を一括して装着で
きる。換言すれば、ステップＳ２０以後の処理を行うの
は、プリセンタステージ７での位置合わせが不十分であ
る場合か、あるいは何らかの原因でマルチヘッド１の移
動中に位置ずれが発生した場合である。したがって、従
来のようなワンバイワン装着方式やマルチヘッドタイプ
でかつ１個ずつ補正して装着する方式に比べて、格段に
作業効率を向上させることができる。
【００２６】上記実施例では、複数の部品を吸着する工
程の前に、プリセンタによって部品ピッチをヘッドピッ
チと同一ピッチに矯正するようにしたが、部品を供給す
る手段として、予め所定のピッチ精度を有する治具（例
えば搬送トレー）を使用すれば、プリセンタによる部品
ピッチの矯正（位置合わせ）作業を省略することも可能
である。
程の前に、プリセンタによって部品ピッチをヘッドピッ
チと同一ピッチに矯正するようにしたが、部品を供給す
る手段として、予め所定のピッチ精度を有する治具（例
えば搬送トレー）を使用すれば、プリセンタによる部品
ピッチの矯正（位置合わせ）作業を省略することも可能
である。
【００２７】上記実施例では、各部品Ｗの回転方向（θ
軸）の位置補正については説明を省略した。回転方向の
位置は、プリセンタステージ７である程度の精度が確保
されるので、θ軸補正を行わなくても済むからである。
しかし、マルチヘッド１の移動中の振動などによって部
品Ｗのθ軸のずれが発生した場合には、これを画像認識
により検出し、θ軸のずれを個々のヘッド１ａ〜１ｄを
回転させることで修正してもよい。
軸）の位置補正については説明を省略した。回転方向の
位置は、プリセンタステージ７である程度の精度が確保
されるので、θ軸補正を行わなくても済むからである。
しかし、マルチヘッド１の移動中の振動などによって部
品Ｗのθ軸のずれが発生した場合には、これを画像認識
により検出し、θ軸のずれを個々のヘッド１ａ〜１ｄを
回転させることで修正してもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項
１，３に記載の発明によれば、マルチヘッドに吸着され
た複数の部品の位置ずれが許容値内である場合には、一
括して装着するので、従来のようなワンバイワンの装着
方式や、マルチヘッドタイプでかつ１個ずつ補正して装
着する方式に比べて、装着時間を短縮でき、実装効率を
格段に向上させることができる。また、マルチヘッドに
吸着された何れかの部品の位置ずれが許容値外になる場
合でも、位置ずれが許容値内の部品については一括して
装着できるので、１個ずつ補正して装着する方式に比べ
て装着時間を短縮できる。
１，３に記載の発明によれば、マルチヘッドに吸着され
た複数の部品の位置ずれが許容値内である場合には、一
括して装着するので、従来のようなワンバイワンの装着
方式や、マルチヘッドタイプでかつ１個ずつ補正して装
着する方式に比べて、装着時間を短縮でき、実装効率を
格段に向上させることができる。また、マルチヘッドに
吸着された何れかの部品の位置ずれが許容値外になる場
合でも、位置ずれが許容値内の部品については一括して
装着できるので、１個ずつ補正して装着する方式に比べ
て装着時間を短縮できる。
【図１】従来のマルチヘッドタイプにおける実装動作を
示すフローチャート図である。
示すフローチャート図である。
【図２】本発明に係る実装機の一例の全体斜視図であ
る。
る。
【図３】プリセンタの動作説明図である。
【図４】本発明に係る部品装着方法の一例のフローチャ
ート図である。
ート図である。
Ｗ 部品 １ マルチヘッド １ａ〜１ｄ ヘッド ２ Ｘ−Ｙロボット ５ 制御装置 ７ プリセンタステージ ９ 撮像装置 １０ 実装ステージ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２５Ｊ 15/06 Ｂ２５Ｊ 15/06 Ｂ Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｑ Ｆターム(参考） 3C007 AS08 BS04 CY13 DS03 DS06 ES05 ET08 EU19 EV07 FS01 FU02 KS03 KS05 KS06 KT11 LT12 LV07 MT02 NS06 NS17 5E313 AA03 AA11 AA18 CC03 CC04 EE02 EE03 EE24 EE25 EE37 FF06 FF07 FF24 FF26 FF28 FF33
Claims (6)
- 【請求項１】部品を真空吸着する複数のヘッドを所定ピ
ッチで設け、各ヘッドを個別に上下に昇降させるＺ軸作
動機構を有するマルチヘッドと、マルチヘッドを少なく
とも供給位置と装着位置との間でＸ，Ｙ軸方向に作動さ
せる作動機構と、供給位置で複数の部品を上記ヘッドピ
ッチとほぼ一致するように配列する手段と、供給位置か
らマルチヘッドにより吸着された複数の部品を撮影する
手段と、上記撮影された各部品の画像を認識し、各部品
の位置ずれを検出する手段と、各部品の位置ずれを許容
値と比較し、全ての部品の位置ずれが許容値内であれ
ば、装着位置へ一括して部品を装着し、何れかの部品の
位置ずれが許容値外であれば、許容値内の部品を装着位
置へ一括して装着するとともに、許容値外の部品の位置
を個別に補正して装着位置へ装着するようマルチヘッド
を制御する手段と、を備えたことを特徴とする実装機。 - 【請求項２】上記配列手段は、直交する２つの面を持
ち、これら面を複数の部品の２つの側面に当接させ、複
数の部品の位置をヘッドピッチと同一ピッチに矯正する
プリセンタであることを特徴とする請求項１に記載の実
装機。 - 【請求項３】部品を真空吸着する複数のヘッドを所定ピ
ッチで設けたマルチヘッドを備え、供給位置から複数の
部品を吸着して装着位置へ装着する実装機において、供
給位置に複数の部品を上記ヘッドピッチとほぼ一致する
ように配列する工程と、供給位置でマルチヘッドにより
複数の部品を同時に吸着する工程と、マルチヘッドに吸
着された各部品の画像を認識し、各部品の位置ずれを検
出する工程と、各部品の位置ずれを許容値と比較する工
程と、マルチヘッドで吸着された全ての部品の位置ずれ
が許容値内であれば、装着位置へ一括して部品を装着す
る工程と、マルチヘッドで吸着された何れかの部品の位
置ずれが許容値外であれば、許容値内の部品を装着位置
へ一括して装着するとともに、許容値外の部品の位置を
個別に補正して装着位置へ装着する工程と、を備えた実
装機の部品装着方法。 - 【請求項４】上記マルチヘッドにより複数の部品を同時
に吸着する工程の前に、供給位置でプリセンタの直交す
る２面を複数の部品の２つの側面に当接させ複数の部品
の位置をヘッドピッチと同一ピッチに矯正する工程を設
けたことを特徴とする請求項３に記載の実装機の部品装
着方法。 - 【請求項５】上記位置ずれは、各部品の重心位置の平均
値と各部品の重心位置との差から求められることを特徴
とする請求項３または４に記載の実装機の部品装着方
法。 - 【請求項６】上記マルチヘッドで吸着された部品のう
ち、複数の部品の重心位置の平均値とこれら部品の重心
位置との差が許容値内である場合に、マルチヘッドを許
容値内の各部品の重心位置の平均値分だけ補正して装着
位置へ一括して装着することを特徴とする請求項５に記
載の実装機の部品装着方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072689A JP3709800B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 実装機およびその部品装着方法 |
| KR10-2002-0013213A KR100447310B1 (ko) | 2001-03-14 | 2002-03-12 | 실장기 및 그 부품 장착 방법 |
| CNB021075336A CN1189071C (zh) | 2001-03-14 | 2002-03-14 | 安装机器及其零件安装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072689A JP3709800B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 実装機およびその部品装着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002271098A true JP2002271098A (ja) | 2002-09-20 |
| JP3709800B2 JP3709800B2 (ja) | 2005-10-26 |
Family
ID=18930236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001072689A Expired - Lifetime JP3709800B2 (ja) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | 実装機およびその部品装着方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3709800B2 (ja) |
| KR (1) | KR100447310B1 (ja) |
| CN (1) | CN1189071C (ja) |
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| JP2008108776A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Yamaha Motor Co Ltd | データ作成装置および表面実装機 |
| JP2012115917A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Denso Corp | 直交型組付装置 |
| EP2960023A1 (en) * | 2014-06-24 | 2015-12-30 | The Boeing Company | Automated production of acoustic structures |
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| CN104858858A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-08-26 | 上海金东唐科技股份有限公司 | 一种自动抓取机构及自动抓取方法 |
| CN108860717B (zh) * | 2017-05-16 | 2021-08-31 | 太阳诱电株式会社 | 电子部件插入装置和方法、电子部件收纳带制造装置和方法 |
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| JP2620646B2 (ja) * | 1989-06-07 | 1997-06-18 | 三洋電機株式会社 | 電子部品自動装着装置 |
| JPH07235800A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Citizen Watch Co Ltd | 部品搬送装置および部品搬送方法 |
| JP2863731B2 (ja) * | 1996-05-14 | 1999-03-03 | 株式会社テンリュウテクニックス | 電子部品装着装置およびその方法 |
| JPH10224092A (ja) * | 1997-02-12 | 1998-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品装着方法及びその装置 |
| KR100515446B1 (ko) * | 1998-08-07 | 2005-11-28 | 삼성전자주식회사 | 전자부품 실장장치 및 실장제어방법 |
| KR20000021713A (ko) * | 1998-09-30 | 2000-04-25 | 윤종용 | 전자 부품 실장기 및 실장 방법 |
-
2001
- 2001-03-14 JP JP2001072689A patent/JP3709800B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-03-12 KR KR10-2002-0013213A patent/KR100447310B1/ko active IP Right Grant
- 2002-03-14 CN CNB021075336A patent/CN1189071C/zh not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
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| KR20020073274A (ko) | 2002-09-23 |
| CN1376026A (zh) | 2002-10-23 |
| CN1189071C (zh) | 2005-02-09 |
| JP3709800B2 (ja) | 2005-10-26 |
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