JP2003273586A - 実装機、実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に部品を搭載する実装機および実装方
法において、部品実装を効率的に行なうことが可能な実
装機および実装方法を提供すること。 【解決手段】 基台と、保持された基板への左右方向の
部品搭載位置決めを行なう基板移動部と、基板移動部の
前後方向隣接位置に設けられた撮像装置と、撮像装置を
挟んで基板移動部と反対側に設けられた部品供給部と、
前後方向に移動して前後方向の部品搭載位置決めを行い
かつ保持された基板に部品を搭載するヘッドユニットと
を具備する。基板、撮像装置、部品供給部の三者がこの
順に前後方向に並んで設けられ、撮像装置の光軸を通る
前後の一方向に部品供給部で複数の部品がスタンバイ状
態となる。これにより、ヘッドユニットの前後方向移動
（単軸移動）がされれば効率的に、部品のピックアッ
プ、部品の撮像、部品の基板への搭載の三者がなされる
ようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に部品を搭
載する実装機および実装方法に係り、特に、部品実装を
効率的に行なうのに適する実装機および実装方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】基板上にチップ抵抗、チップコンデン
サ、ＩＣ（Integrated Circuit）などを搭載・実装する
ための実装機の例として特許第２９１９４８６号公報記
載のプリント配線板組立装置がある。

【０００３】このプリント配線板組立装置では、Ｘテー
ブル上に位置決めされ保持されたプリント配線板上に、
吸着ノズル（取出ノズル）に吸着された部品を搭載・実
装する。その際のプリント配線板に対する吸着ノズルの
Ｘ方向（左右方向）位置決めはＸテーブル自体が左右方
向に移動することによりなされる。また、プリント配線
板に対する吸着ノズルのＹ方向（前後方向）位置決め
は、吸着ノズルが具備された装着（吸着）ヘッドのＹ方
向移動（単軸移動）によりなされる。

【０００４】このように、基板への部品の搭載・実装の
ため、基板を固定して装着ヘッドをＸ方向、Ｙ方向双方
に移動させる代わりに、装着ヘッドの移動を例えばＹ方
向のみに限定しＸ方向には基板の側を移動させる機構が
公知となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような機構を有す
る実装機においても、部品実装効率の向上（タクトタイ
ムの低減）はごく自然な要求である。実装効率を向上す
るためには、部品供給部（例えばフィーダー）での部品
の吸着ノズルによる吸着、吸着された部品の吸着ノズル
に対する位置・姿勢の認識、吸着ノズルから基板への部
品搭載を連続的にできるだけ短時間で終わらせる必要が
ある。

【０００６】しかしながら、上記公知文献には、特に吸
着ノズルによる部品の吸着の具体的態様は記載されてな
く、例えば、どのように確実に信頼性高く部品を吸着し
得るのかについての言及がない。また、吸着ヘッドによ
り吸着された部品を部品認識カメラで撮像して認識する
ことは記載されているが、例えば、どのように確実に信
頼性高く部品を撮像・認識し得るのかについての言及が
ない。これらの事項の品質の確保され次第によっては効
率的実装が妨げられる要素も残存する。

【０００７】本発明は、上記した事情を考慮してなされ
たもので、基板上に部品を搭載する実装機および実装方
法において、部品実装を効率的に行なうことが可能な実
装機および実装方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る実装機は、基台と、前記基台上に設け
られ、基板をほぼ水平姿勢で保持可能でかつ左右方向に
移動して前記保持された基板への前記左右方向の部品搭
載位置決めを行なう基板移動手段と、前記基台上であっ
て前記基板移動手段の前後方向隣接位置に設けられ、下
方から上方を撮像する上下方向の光軸を有する撮像装置
と、前記撮像装置を挟んで前記基板移動手段と反対側に
設けられ、搭載前の部品を前記前後方向に複数並べ、前
記複数の部品の並びのほぼ延長上が前記撮像装置の前記
光軸に一致し、前記部品の追加供給が前記左右方向に行
なわれる部品供給部と、前記複数の部品の並びの上方か
ら前記保持された基板の上方まで前記前後方向に移動し
て、前記部品供給部から前記部品をピックアップしかつ
前記保持された基板への前記前後方向の部品搭載位置決
めを行いかつ前記保持された基板に前記ピックアップさ
れた部品を搭載するヘッドユニットとを具備することを
特徴とする。

【０００９】すなわち、基板移動手段、撮像装置、部品
供給部の三者がこの順に前後方向に並んで設けられ、撮
像装置の光軸を通る前後の一方向に部品供給部で複数の
部品がスタンバイ状態となる。基板は、基板移動手段に
より左右方向に移動可能である。これらにより、ヘッド
ユニットの前後方向移動（単軸移動）がされれば確実
に、部品のピックアップ、部品の撮像、部品の基板への
搭載の三者がなされるようになる。したがって、部品実
装を効率的に行なうことが可能になる。

【００１０】また、実施態様としては、前記撮像装置
は、前記左右方向に相当して光電変換素子の配設ライン
が並ぶラインセンサを有する。これによれば、この配設
ライン上を横切ってピックアップされた部品が通過し、
その通過移動を止めることなく部品を撮像し認識するこ
とができる。したがって、一層、効率的実装に寄与す
る。

【００１１】また、実施態様としては、前記ヘッドユニ
ットを前記前後方向に移動するヘッドユニット移動機構
をさらに具備し、前記ヘッドユニット移動機構は、前記
前後方向に渡して設けられた、前記ヘッドユニットを前
記前後方向に移動させる送りねじと、前記送りねじの端
部であって前記部品供給部とは反対側に設けられ、前記
送りねじを回転させるサーボモータとを有する。

【００１２】このような配置にすることにより、部品供
給部の前後方向の寸法が部品の並び数に応じて例えば伸
縮することに加えてサーボモータの設置空間を部品供給
部側にさらに設ける必要がなくなる。すなわち、実装機
として前後方向にコンパクトに構成しやすく実装機をオ
ペレートする場合の実装機形状として好適なものとな
る。また、サーボモータに近い側に基板が配されるの
で、送りねじの熱膨張などの位置決め変動要因の影響を
より回避できる構成となる。

【００１３】また、実施態様として、前記ヘッドユニッ
トは、前記前後方向に部品吸着ヘッドを複数有し、前記
複数の部品吸着ヘッドは、前記ヘッドユニットに対して
個々に昇降可能である。これにより、ヘッドユニットの
一度の前後方向移動により複数の部品のピックアップ、
搭載が可能であり、一層、効率的実装に寄与できる。

【００１４】また、本発明に係る実装方法は、ほぼ水平
姿勢で保持された基板に搭載すべき部品を、前記部品が
前後方向に複数並べられた部品供給部から吸着ヘッドで
上方よりピックアップするステップと、前記ピックアッ
プされた部品を前記前後方向に延長して移動しつつ下方
より撮像装置で前記部品を撮像するステップと、前記前
後方向の移動をさらに延長することにより、所定の部品
搭載位置情報に基づき前記ピックアップされた部品を前
記基板に搭載する前後方向位置決めを行なうステップ
と、前記基板を左右方向に移動することにより、前記所
定の部品搭載位置情報に基づき前記ピックアップされた
部品を前記基板に搭載する左右方向位置決めを行なうス
テップと、前記前後方向および前記左右方向の位置決め
がされた状態で前記部品を前記吸着ヘッドにより前記基
板に搭載するステップとを具備することを特徴とする。

【００１５】この方法によれば、部品を吸着する側の前
後方向移動（単軸移動）がされることにより確実に、部
品のピックアップ、部品の撮像、部品の基板への搭載の
三者がなされる。したがって、部品実装を効率的に行な
うことが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図１、図２は、本発明の一実施
形態に係る実装機を模式的に示す構成図であり、図１は
平面図、図２は左側面図である。

【００１７】図１および図２に示すように、この実装機
は、基台１１、Ｘ方向案内レール１２ａおよび１２ｂ、
基板コンベア１３ａおよび１３ｂ、Ｘ方向係合部材１
４、Ｘ方向サーボモータ１５、Ｘ方向エンコーダ１６、
Ｘ方向送りねじ１７、Ｘ方向送りねじ受け１８、固定カ
メラ用照明装置１９、固定カメラ２０、フィーダーバン
ク２１、テープフィーダー２２、ヘッドユニット２３、
吸着ヘッド２４、Ｙ方向フレーム２５、Ｙ方向案内レー
ル２６ａおよび２６ｂ、Ｙ方向サーボモータ２７、Ｙ方
向エンコーダ２８、Ｙ方向送りねじ２９、Ｙ方向送りね
じ受け３０、移動カメラ３１、コンベア幅可変用タイミ
ングベルト８、プーリ９ａおよび９ｂ、基板移動台１０
を有する。テープフィーダー２２にはそれぞれ部品吸着
ポイント２２ａが存在する。

【００１８】図示するように、基台１１上には、基板を
水平姿勢で保持しかつＸ方向に移動させるための、基板
移動台（＝基板移動手段の一部）１０を始めとする機構
が存在する（なお図１では、このＸ方向に移動させるた
めの機構の図示は一部省略されている。）。基板移動台
１０は、Ｘ方向係合部材１４を介してＸ方向送りねじ１
７に係合される。Ｘ方向送りねじ１７は、Ｘ方向サーボ
モータ１５とＸ方向送りねじ受け１８との間に架設さ
れ、かつＸ方向サーボモータ１５により所定量回転さ
れ、これによりＸ方向係合部材１４に接続された基板移
動台１０のＸ方向移動がなされる。なお、Ｘ方向エンコ
ーダ１６はＸ方向サーボモータ１５とともにＸ軸サーボ
装置を構成し、それぞれサーボ装置としてのセンサとア
クチュエータとして機能する。

【００１９】また、基板移動台１０は、移動の円滑のた
め、それぞれＸ方向に渡して互いに平行に設けられた一
対のＸ方向案内レール１２ａ、１２ｂ上をＸ方向移動す
る。さらに基板移動台１０には、その最も上方に、一対
の基板コンベア１３ａ、１３ｂがそれぞれＸ方向に渡し
て互いに平行に設けられる。これらの基板移動台１０と
基板コンベア１３ａ、１３ｂとで基板移動手段を構成す
る。

【００２０】基板コンベア１３ａ、１３ｂは、部品実装
されたプリント基板Ｐを搬出しかつ部品実装するプリン
ト基板Ｐを搬入するためのもので、図示省略のＸ方向に
移動するベルトによりプリント基板Ｐを基板移動台１０
上でＸ方向搬送する。そして、図示省略のクランプ機構
により、プリント基板Ｐは、基板コンベア１３ａ、１３
ｂに対して所定の位置で停止・固定されるようになって
いる。これにより、プリント基板Ｐは、部品実装の準備
がされた状態となる。

【００２１】なお、基板コンベア１３ａは、基板Ｐの幅
に対応してＹ方向に移動され得る構成になっている。す
なわち、基板コンベア１３ａは、Ｙ方向両端のプーリ９
ａ、９ｂ間をＹ方向に掛け渡されたコンベア幅可変用タ
イミングベルト８に接続されている。そして、このタイ
ミングベルト８を図示省略のモータにより回転・移動さ
せることにより、基板コンベア１３ａと対向する基板コ
ンベア１３ｂとの間隔が可変される（図示の状態は最大
の幅に設定されている場合である）。

【００２２】この幅可変機構は、基板コンベア１３ｂの
側を動かすようにするか、あるいは基板コンベア１３
ａ、１３ｂの両方を動かすことによってもよい。この実
施形態では、部品供給部たるテープフィーダー２２と基
板Ｐとの距離を近く設定してタクトタイムの低減を図る
ため、テープフィーダー２２とは反対側の基板コンベア
１３ａの側を移動させるようにしている。

【００２３】また、図示するように、基板移動台１０、
基板コンベア１３ａ、１３ｂ上をまたぐようにかつこの
方向を図１のＹ方向下側に延長するように、Ｙ方向フレ
ーム２５を始めとする機構が存在する。Ｙ方向フレーム
２５は、基台１１上に設けられ、部品をピックアップし
この部品を基板Ｐ上に搭載するためのヘッドユニット２
３を有しこれをＹ方向に移動させるものである。

【００２４】Ｙ方向フレーム２５には、その上部に、一
対のＹ方向案内レール２６ａ、２６ｂが互いに平行に設
けられ、ヘッドユニット２３は、この案内レール２６
ａ、２６ｂによりＹ方向の動きが案内される。また、ヘ
ッドユニット２３は、Ｙ方向フレーム内をＹ方向に渡さ
れて配設されたＹ方向送りねじ２９に図示しない係合部
材により係合されており、この送りねじ２９が所要量回
転することにより、上記係合部材を介して所定の量だけ
Ｙ方向に移動する。

【００２５】なお、Ｙ方向送りねじ２９は、基板移動台
１０に近い側に設けられたＹ方向サーボモータ２７とそ
の反対側に設けられたＹ方向送りねじ受け３０との間に
架設されている。また、Ｙ方向エンコーダ２８はＹ方向
サーボモータ２７とともにＹ軸サーボ装置を構成し、そ
れぞれサーボ装置としてのセンサとアクチュエータとし
て機能する。

【００２６】Ｙ方向サーボモータ２７は、テープフィー
ダー２２に近い側のＹ方向送りねじ２９の端部に設ける
ことも可能である。この実施形態では、実際の稼働状態
を考慮し、例えばテープフィーダー２２を交換するなど
のためには、Ｘ方向でいえば図１の左側、Ｙ方向でいえ
ば図１の下側をオペレータが作業空間とすることから、
これらの側での装置としての突起形状を避けるため上記
のような配置にしている。これにより全体としてＹ方向
にコンパクトな形状も実現する。

【００２７】さらに、Ｙ方向サーボモータ２７を基板移
動台１０に近い側に設けることにより、次のような利点
もある。すなわち、Ｙ方向サーボモータ２７とＹ方向エ
ンコーダ２８とをアクチュエータとセンサとするサーボ
装置では、送りねじ２９上に位置するヘッドユニット２
３の位置決め精度は、それがＹ方向サーボモータ２７に
近いときの方が一般的に高い。これは、送りねじ２９が
熱などを原因として膨張・収縮をした場合にＹ方向サー
ボモータ２７から遠いほどその変動の絶対値が大きくな
る（累積する）からである。

【００２８】本実施形態では、Ｙ方向サーボモータ２７
が基板移動台１０に近いので、基板Ｐ上に部品搭載する
精度がより確保される。部品供給部たるテープフィーダ
ー２２での吸着位置精度については多少影響しても、こ
れは後述する固定カメラ２０による撮像により補正され
得るので、基板に搭載する実際の精度には影響しない。

【００２９】上記のように、ヘッドユニット２３は、Ｙ
方向フレーム２５側の機構によって案内、移動されると
ともに、その吸着ヘッド２４が、直接、部品供給部たる
テープフィーダー２２の部品吸着ポイント２２ａおよび
基板Ｐとの間で上下方向（Ｚ方向）に行き来できるよう
に、図１でいえば左側に張り出した形状になっている。
このような張り出した形状は、上記説明の作業空間で、
ヘッドユニット２３、特にその吸着ヘッド２４をメンテ
ナンスする場合に、吸着ヘッド２４回りに空間を確保し
やすく好都合である。

【００３０】ヘッドユニット２３には、この実施形態で
は４本（最低１本あればよい）の吸着ヘッド２４がＹ方
向に一列に並んで設けられ、図示省略の昇降機構により
互いに独立に上下動が可能であり、かつその軸回りに
（Ｒ方向に）回転可能である。また、部品吸着時に図示
省略の負圧供給手段から各吸着ヘッド２４下端に設けら
れた吸着ノズルに負圧が供給される。これにより、吸引
力で部品を吸着ノズルに吸着することができる。なお、
移動カメラ３１は、ヘッドユニット２３に併設され、上
方から基板Ｐ（特にそこに印されたフィデューシャルマ
ーク）を撮像することにより、基板Ｐの存在や正確な位
置を認識するためのものである。

【００３１】テープフィーダー２２の部品吸着ポイント
２２ａそれぞれのＸ方向座標は、吸着ヘッド２４のＸ方
向座標と一致するようにされている。これにより、ヘッ
ドユニット２３がＹ方向フレーム２５上で部品供給部た
るテープフィーダー２２側に存在するとき（図示の状
態）には、ヘッドユニット２３のＹ方向移動により所定
の吸着ヘッド２４下に所定の部品吸着ポイント２２ａを
位置させることができる。この状態で個々の吸着ヘッド
２４を昇降させ所定の部品を吸着・ピックアップする。

【００３２】また、固定カメラ２０は下方から上方に撮
像方向が向けられかつその光軸のＸ方向座標が吸着ヘッ
ド２３のＸ方向座標とほぼ一致するようにされている。
これにより、ヘッドユニット２３のＹ方向位置が図示の
２３ａの位置にあるときには、固定カメラ２０により下
方から吸着された部品を撮像することができる。この撮
像は、吸着された部品の詳細な位置・姿勢を認識するた
めのものであり、この認識情報により、部品を基板Ｐ上
に搭載する場合の位置補正量を算出し精度の高い実装を
実現する。なお、固定カメラ２０の上方には、固定カメ
ラ用照明装置１９が設けられ、吸着ヘッド２４により吸
着された部品の照明条件を改善する。

【００３３】このように、この実施形態では、固定カメ
ラ２０の光軸が部品吸着ポイント２２ａそれぞれの並び
のほぼ延長上に存在するようになっている（これを図１
のラインＬで示す）。これにより、ヘッドユニット２３
のＹ方向移動により円滑に部品のピックアップ、撮像が
可能である。また、固定カメラ２０をラインカメラとし
そのライン配設方向をＸ方向とすれば、ヘッドユニット
２３のＹ方向移動を停止することなく固定カメラ２０上
を通過させれば吸着された部品の撮像が可能であり、一
層、タクトタイムの短縮になる。

【００３４】また、以上のようにして部品のピックアッ
プ、撮像を経たヘッドユニット２３は、その移動の動き
を延長することにより基板Ｐ上（図の例えば２３ｂ）に
位置することができる。そして、Ｙ方向については、Ｙ
方向サーボモータ２７を始めとするサーボ装置により位
置決めされ、Ｘ方向については、Ｘ方向サーボモータ１
５を始めとするサーボ装置により位置決めされる。そし
て、この状態で個々の吸着ヘッド２４を昇降させ所定の
部品を基板Ｐ上の所定位置に搭載することができる。

【００３５】以上説明のように、Ｙ方向フレーム２５下
方には、Ｘ方向に移動する基板移動台１０、下方から上
方を撮像する固定カメラ２０、部品吸着ポイント２２ａ
それぞれがＹ方向に並ぶ部品供給部たるテープフィーダ
ー２２の三者がこの順にＹ方向に配置される。このよう
な配置によりヘッドユニット２３の動きに無駄がなく効
率的な動作を得ることができる。また、Ｙ方向サーボモ
ータ２７の配置位置により基板Ｐ上により高精度の部品
搭載ができる。

【００３６】ここで、部品供給部について補足説明す
る。この実施形態では、部品供給部にフィーダーバンク
２１が図示するように設けられ、このフィーダーバンク
２１には、複数のテープフィーダー２２を隣接してかつ
おのおの位置決めされた状態で固定可能である。テープ
フィーダー２２は、追加部品供給がＸ方向（図１で左か
ら右）となるように、基板コンベア１３ａ、１３ｂの基
板搬送方向と平行に配置される。

【００３７】各テープフィーダー２２は、それぞれ、Ｉ
Ｃ、トランジスタ、コンデンサなどの小片状電子部品を
所定間隔おきに収納・保持したテープがリールからから
導出されるように構成され、吸着ヘッド２４により部品
がピックアップされるにつれてテープが間欠的に送り出
されるようになっている。

【００３８】図３は、ひとつのテープフィーダー２２の
部品吸着ポイント２２ａ付近を拡大して示す斜視図であ
る。

【００３９】同図に示すように、テープ１は、例えば、
部品を収納するためある程度の厚みを有しており、この
厚みの中ほどまでの深さに部品収納部３が設けられる。
部品収納部３上にはカバーテープ４が貼付されており、
部品吸着ポイントにテープ１が送られるごく手前で、図
示するようにカバーテープ折り返し部５に掛けられてテ
ープ１からはがされる。

【００４０】また、テープ１には、部品収納部３位置に
例えば同期してホール２が設けられており、これを利用
してテープ１の間欠送りを制御することができる。テー
プ１は、部品吸着ポイントにおいては、シャッター７の
スライド動作により開閉可能にされており、間欠的にテ
ープ１が送られるにつれて吸着すべき部品を取出し可能
にする（図示の状態はシャッター７の開状態を示す）。
部品が取出された後のテープ１は、テープ案内部材６に
より案内されてテープフィーダー２２から排出する。

【００４１】このようなテープフィーダー２２の要部の
構成に対して、図示するように直線Ｌ（図１で説明）が
位置する関係となる。したがって、テープフィーダー２
２を隣接して多数並べることにより、部品吸着ポイント
はＹ方向に直線状に並ぶ。

【００４２】なお、テープフィーダー２２を装着するフ
ィーダーバンク２１の代わりに、比較的大型パッケージ
のＩＣを収容するトレイを収納するトレイ収容部を同位
置に設けるようにすることもできる。その場合にも、部
品吸着ポイントは、Ｙ方向に直線状になり、部品の追加
供給はＸ方向になされる。

【００４３】次に、上記の実装機の制御部について図４
を参照して説明する。図４は、本発明の一実施形態に係
る実装機の制御系の構成を示すブロック図である。同図
においてすでに説明した構成要素と同一のものには同一
の番号を付してある。なお、図示した制御系の構成に
は、ここでの説明の重要性の小さい部分を省略している
ところがある（例えば基板コンベア１３ａ、１３ｂの制
御など）。

【００４４】図４に示すように、制御装置５０は、統括
制御部５４、そのための記憶部５５、画像処理部５２、
そのための記憶部５３、Ｘ軸サーボ装置などサーボ装置
とのインターフェース５１を有する。

【００４５】移動カメラ３１は、図示のように制御装置
５０の画像処理部５２に接続されている。また、固定カ
メラ２０も、図示のように制御装置５０の画像処理部５
２に接続されている。

【００４６】インターフェース５１は、図示のように、
Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニ
ット部サーボ装置４０（Ｚ軸サーボ装置４１、…、Ｒ軸
サーボ装置４２、…）との接続を有する。Ｘ軸サーボ装
置４３は、図１、図２におけるＸ方向サーボモータ１５
を含む構成であり、Ｙ軸サーボ装置４４は、同図のＹ方
向サーボモータ２７を含む構成である。

【００４７】統括制御部５４は、Ｘ軸サーボ装置４３、
Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０
の動作を統括的に制御するため処理を行なうものであ
る。実体的には、マイクロプロセッサなどのハードウエ
アと制御プログラムなどのソフトウエアとにより構成さ
れ得る。

【００４８】記憶部５５は、統括制御部５４が行なう処
理に必要な情報を記憶するものである。必要に応じて、
統括制御部５４から情報が出し入れされる。

【００４９】画像処理部５２は、移動カメラ３１、固定
カメラ２０で得られた撮像データを処理し、これにより
撮像データに含まれる情報を認識して統括制御部５４に
供給するものである。認識する情報については、後述す
る。なお、画像処理部５２も、実体的には、マイクロプ
ロセッサなどのハードウエアと制御プログラムなどのソ
フトウエアとにより構成され得る。

【００５０】記憶部５３は、画像処理部５２が行なう処
理に必要な情報を記憶するものである。必要に応じて、
画像処理部５２から情報が出し入れされる。

【００５１】インターフェース５１は、統括制御部５４
が処理することにより生成されたサーボ制御信号を、Ｘ
軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニッ
ト部サーボ装置４０に出力し、また、これらのサーボ装
置４３、４４、４０からのセンサ出力を入力するための
インターフェースである。

【００５２】次に、図４に示した制御系による、図１、
図２に示した実装機の動作について図５をも参照して説
明する。図５は、図４に示した制御系による、図１、図
２に示した実装機の動作フロー例を示す流れ図である。

【００５３】まず、すでにこの実装機で部品がすべて搭
載されたプリント基板Ｐがコンベア１３ａ、１３ｂによ
り搬出され、部品未搭載のプリント基板Ｐが新たにコン
ベア１３ａ、１３ｂにより搬入され基板移動台１０に対
して所定位置にクランプされる（ステップ６１）。そし
て、搭載済みリストが初期化される（ステップ６２）。
搭載済みリストは、記憶部５５に記憶・保持されてい
る。

【００５４】次に、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装
置４４により移動カメラ３１を基板Ｐ上に位置させ（ス
テップ６３）、基板のマークを撮像する（ステップ６
４）。撮像された画像を、撮像データ１とする。

【００５５】次に、撮像データ１を画像処理部５２によ
り処理し、基板マークを認識することにより、基板の位
置ずれ（Ｘ方向、Ｙ方向、ＸＹ平面に垂直な軸回りのθ
方向）を検出し、検出された位置ずれから各部品の搭載
位置補正値δ１が求められる。補正値δ１は、統括制御
部５４に渡されて記憶部５５に格納・記憶される（ステ
ップ６５）。

【００５６】次に、統括制御部５４により搭載済リスト
が調べられ未搭載データの有無が判断される（ステップ
６６）。未搭載データがなくなればすべての部品の搭載
が完了しているのでこの基板Ｐについて処理終了とな
る。未搭載データがある場合には、統括制御部５４によ
り、そのデータを検索し実装順序などの作業手順を決定
する（ステップ６７）。

【００５７】次に、決定された作業手順に従って、Ｙ軸
サーボ装置４４を制御して、吸着ヘッド２４を部品吸着
位置に移動させて部品を吸着する（ステップ６８）。こ
の部品吸着は、所定のすべての吸着ヘッド２４ノズルに
部品が吸着されるよう繰り返される（ステップ６９）。
なお、この吸着動作における吸着ヘッド１３の吸着位置
制御は、後述する固定カメラ２０の撮像によって検出さ
れる吸着ヘッド２４のＹ方向位置ずれを考慮に入れて、
部品に対しての吸着ヘッド２４のＹ方向位置ずれが小さ
くなるように制御して行なってもよい。

【００５８】次に、Ｙ軸サーボ装置４４を制御してヘッ
ドユニット２３を移動し、吸着ヘッド２４が固定カメラ
２０上を通過するようにする（ステップ７０）。ここで
は、固定カメラ２０がラインカメラであるとして説明す
る。ヘッドユニット２３の移動により、吸着ヘッド２４
の通過は固定カメラ２０のライン方向（Ｘ方向）と直交
する方向（Ｙ方向）になされる。このとき、部品が吸着
された吸着ヘッド２４が固定カメラ２０により撮像され
る。この撮像された画像を撮像データ２とする（ステッ
プ７１）。

【００５９】次に、撮像データ２を画像処理部５２によ
り処理し、吸着された部品を認識することにより、吸着
部品の位置ずれを検出し、検出された位置ずれから各吸
着部品の搭載位置補正値δ２が求められる（ステップ７
２）。補正値δ２は、統括制御部５４に渡されて記憶部
５５に格納・記憶される。そして、統括制御部５４によ
り、上記で求められ保持された補正値δ１と補正値δ２
とから、最終的な搭載位置補正値となるδ（＝δ１＋δ
２）を求めこれを記憶部５５に記憶・保持する（ステッ
プ７３）。

【００６０】次に、さらに、ヘッドユニット２３のＹ方
向移動を延長し、Ｙ軸サーボ装置４４を制御して、吸着
ヘッド２４を、正規（基準）の位置から上記補正値によ
り補正された搭載Ｙ位置に移動させる。同時にＸ軸サー
ボ装置４４を制御して、基板移動台１０を正規の位置か
ら上記補正により補正されたＸ位置に移動する。この状
態で吸着ヘッド２４により部品を基板Ｐ上に装着する
（ステップ７４）。この部品装着は、所定のすべての吸
着ヘッド２４ノズルについて繰り返される（ステップ７
５）。所定のすべてのノズルについて装着が完了する
と、ステップ６６に戻り未搭載データについて同様に動
作・処理が行なわれる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
基板移動手段、撮像装置、部品供給部の三者がこの順に
前後方向（Ｙ方向）に並んで設けられ、撮像装置の光軸
を通る前後の一方向に部品供給部で複数の部品がスタン
バイ状態となり、さらに、基板は、基板移動手段により
左右方向に移動可能である。これらにより、ヘッドユニ
ットのＹ方向移動（単軸移動）がされれば確実に、部品
のピックアップ、部品の撮像、部品の基板への搭載の三
者がなされるようになる。したがって、部品実装を効率
的に行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る実装機の構成を模式
的に示す平面図。

【図２】本発明の一実施形態に係る実装機の構成を模式
的に示す左側面図。

【図３】図１、図２におけるひとつのテープフィーダー
２２の部品吸着ポイント２２ａ付近を拡大して示す斜視
図。

【図４】本発明の一実施形態たる実装機の制御系の構成
を示すブロック図。

【図５】図４に示した制御系による、図１、図２に示し
た実装機の動作フローを示す流れ図。

【符号の説明】

８…コンベア幅可変用タイミングベルト ９ａ、９ｂ…
プーリ １０…基板移動台 １１…基台 １２ａ、１２
ｂ…Ｘ方向案内レール １３ａ、１３ｂ…基板コンベア
１４…Ｘ方向係合部材 １５…Ｘ方向サーボモータ
１６…Ｘ方向エンコーダ １７…Ｘ方向送りねじ １８
…Ｘ方向送りねじ受け １９…固定カメラ用照明装置
２０…固定カメラ ２１…フィーダーバンク ２２…テ
ープフィーダー ２３…ヘッドユニット ２４…吸着ヘ
ッド ２５…Ｙ方向フレーム ２６ａ、２６ｂ…Ｙ方向
案内レール ２７…Ｙ方向サ−ボモータ ２８…Ｙ方向
エンコーダ ２９…Ｙ方向送りねじ ３０…Ｙ方向送り
ねじ受け ３１…移動カメラ ４０…ヘッドユニット部
サーボ装置 ４１…Ｚ軸サーボ装置 ４２…Ｒ軸サーボ
装置 ４３…Ｘ軸サーボ装置 ４４…Ｙ軸サーボ装置
５０…制御装置 ５１…インターフェース ５２…画像
処理部 ５３…記憶部 ５４…統括制御部５５…記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 啓且 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 (72)発明者 秋山 貢 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 Ｆターム(参考） 5E313 AA02 AA11 AA15 CC03 CC04 CD05 DD01 DD12 EE01 EE02 EE03 FF11 FF28 5F044 PP02 PP03 PP04 PP05 PP12 PP13 PP16 PP17 PP18 5F047 AA17 FA01 FA02 FA07 FA73

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、 前記基台上に設けられ、基板をほぼ水平姿勢で保持可能
   でかつ左右方向に移動して前記保持された基板への前記
   左右方向の部品搭載位置決めを行なう基板移動手段と、 前記基台上であって前記基板移動手段の前後方向隣接位
   置に設けられ、下方から上方を撮像する上下方向の光軸
   を有する撮像装置と、 前記撮像装置を挟んで前記基板移動手段と反対側に設け
   られ、搭載前の部品を前記前後方向に複数並べ、前記複
   数の部品の並びのほぼ延長上が前記撮像装置の前記光軸
   に一致し、前記部品の追加供給が前記左右方向に行なわ
   れる部品供給部 と、前記複数の部品の並びの上方から前記保持された基
   板の上方まで前記前後方向に移動して、前記部品供給部
   から前記部品をピックアップしかつ前記保持された基板
   への前記前後方向の部品搭載位置決めを行いかつ前記保
   持された基板に前記ピックアップされた部品を搭載する
   ヘッドユニットとを具備することを特徴とする実装機。
2. 【請求項２】 前記撮像装置は、前記左右方向に相当し
   て光電変換素子の配設ラインが並ぶラインセンサを有す
   ることを特徴とする請求項１記載の実装機。
3. 【請求項３】 前記ヘッドユニットを前記前後方向に移
   動するヘッドユニット移動機構をさらに具備し、 前記ヘッドユニット移動機構は、 前記前後方向に渡して設けられた、前記ヘッドユニット
   を前記前後方向に移動させる送りねじと、 前記送りねじの端部であって前記部品供給部とは反対側
   に設けられ、前記送りねじを回転させるサーボモータと
   を有することを特徴とする請求項１記載の実装機。
4. 【請求項４】 前記ヘッドユニットは、 前記前後方向に部品吸着ヘッドを複数有し、 前記複数の部品吸着ヘッドは、前記ヘッドユニットに対
   して個々に昇降可能であることを特徴とする請求項１記
   載の実装機。
5. 【請求項５】 ほぼ水平姿勢で保持された基板に搭載す
   べき部品を、前記部品が前後方向に複数並べられた部品
   供給部から吸着ヘッドで上方よりピックアップするステ
   ップと、 前記ピックアップされた部品を前記前後方向に延長して
   移動しつつ下方より撮像装置で前記部品を撮像するステ
   ップと、 前記前後方向の移動をさらに延長することにより、所定
   の部品搭載位置情報に基づき前記ピックアップされた部
   品を前記基板に搭載する前後方向位置決めを行なうステ
   ップと、 前記基板を左右方向に移動することにより、前記所定の
   部品搭載位置情報に基づき前記ピックアップされた部品
   を前記基板に搭載する左右方向位置決めを行なうステッ
   プと、 前記前後方向および前記左右方向の位置決めがされた状
   態で前記部品を前記吸着ヘッドにより前記基板に搭載す
   るステップとを具備することを特徴とする実装方法。