JP2007134537A - 部品供給装置、部品装着装置及び部品供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動作を高速化し、装置を小型化することができる、部品供給装置、部品装着装置及び部品供給方法を提供する。
【解決手段】ａ）回転駆動される回転軸３６と、ｂ）回転軸３６に係合し、回転軸３６に沿って回転軸３６の軸方向に移動自在かつ回転軸３６とともに回転する回転部と、ｃ）回転部に相対回転自在に結合され、回転軸３６に沿って回転軸３６の軸方向に直進駆動されて回転部を回転軸３６の軸方向に移動させる直進駆動部と、ｄ）回転部に固定され、部品４を着脱可能に保持する部品保持部４６とを備える。部品保持部が取り出し位置４１ａで部品４を保持してから受け渡し位置４１ｂで離すまでの間に、略同時に、回転部が回転駆動され、かつ、直進駆動部が直進駆動されて、部品保持部４６が保持している部品４が略螺旋状に搬送される。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品供給装置、部品装着装置及び部品供給方法に関し、詳しくは、部品を搬送しながら反転する部品供給装置、部品装着装置及び部品供給方法に関する。

従来、例えば電子部品を基板に実装する電子部品実装装置では、ウエハステージに並べられたチップをピックアップして搬送し、基板上の所定箇所にチップを装着する。ウエハステージには、前工程で電極が形成された状態のチップ、つまり電極面が上を向いた状態のチップが並べられた状態で置かれている。この電極面が基板の搭載面と向かい合うようにチップを装着するため、電極面をピックアップしたチップを一旦反転させ、電極面とは反対側の面を装着ヘッドでピックアップし、基板上方まで搬送して、チップを所定箇所に装着する。このようにピックアップしたチップを反転して装着ヘッドに受け渡す構成が種々提案されている。

例えば、特許文献１には、Ｌ字状のピックアップ反転ツールの一端にチップを真空吸着するノズルを設け、ピックアップ反転ツールの他端を中心に、ピックアップ反転ツールを垂直面内で１８０度の範囲で回転する構成が開示されている。

また、特許文献２には、供給位置と移載位置との間を移動する移動体に、ノズルを反転させる反転枠とノズル及び反転枠を昇降させる昇降ベースとを設ける構成が開示されている。

特許文献３に開示された電子部品実装装置では、図９に示すように、供給位置Ａでチップ５を取り出した取り出しヘッド９が、取り出しヘッド移動反転機構８の移動端に設定された受け渡し位置Ｂへ移動する途中で上下反転し、受け渡し位置Ｂではチップ５を上向き姿勢で保持する。次に、取り出し移送ヘッド１１により、受け渡し位置Ｂから受け取り位置Ｃまで移送してプリセンタステージ１４にチップ５を移載し、カメラ１６でチップ５の位置ずれを検出する。この位置ずれを補正してピックアップ位置Ｄに移動したプリセンタステージ１４から、チップ５を実装ヘッド２１でピックアップし、カメラ２６によってチップ５の位置ずれを検出する。そして、カメラ２４により検出された基板３３の位置ずれと、チップ５の位置ずれとを補正した上で、チップ５を基板３３に実装する。
特開２００２−１１８１５３号公報 特開平７−３０３０００号公報 特開２００１−６０７９５号公報

タクトタイムの短縮し、生産効率を向上するためには、動作を高速化することが考えられる。しかし、部品を受け渡し位置から受け取り位置に搬送する時の可動部の質量が大きいと、高速で駆動するためには大型のモータが必要になり、機構も大きくなる。

本発明は、かかる実情に鑑み、動作を高速化し、装置を小型化することができる、部品供給装置、部品装着装置及び部品供給方法を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した部品供給装置を提供する。

部品供給装置は、ａ）回転駆動される回転軸と、ｂ）前記回転軸に係合し、前記回転軸に沿って前記回転軸の軸方向に移動自在かつ前記回転軸とともに回転する回転部と、ｃ）前記回転部に相対回転自在に結合され、前記回転軸に沿って前記回転軸の軸方向に直進駆動されて前記回転部を前記回転軸の軸方向に移動させる直進駆動部と、ｄ）前記回転部に固定され、部品を着脱可能に保持する部品保持部とを備える。前記部品保持部が取り出し位置で前記部品を保持してから受け渡し位置で離すまでの間に、略同時に、前記回転部が回転駆動され、かつ、前記直進駆動部が直進駆動されて、前記部品保持部に保持されている前記部品が略螺旋状に搬送される。

上記構成において、回転部は、回転軸の回転駆動によって回転軸の周りを回転し、かつ、直進駆動部の直進駆動によって回転軸の軸方向に移動する。回転駆動と直進駆動を略同時に行えば、回転部及び回転部に固定された部品保持部は、回転しながら軸方向に移動するので、部品保持部に保持されている部品は、回転軸の周りを略螺旋状に移動する。これによって、部品保持部は部品の水平移動（スライド）と反転の両方を略同時に行うことができ、タクトタイムを短縮することができる。

上記構成において、回転部と直進駆動部と部品保持部とは回転軸の軸方向に一体的に移動するが、回転するのは回転部及び部品保持部であり、直進駆動部は回転しない。そのため、一体的に軸方向に移動する構成要素全体が回転する場合よりも、回転する部分の質量を小さくすることができる。したがって、動作の高速化を図ることができる。また、駆動力を小さくすることができるので、装置の小型化を図ることができる。

また、回転駆動と直進駆動を分けることによって、回転駆動又は直進駆動の少なくとも一方について、部品保持部に吸着されているときの部品の位置ずれを考慮して、受け渡し位置で部品の位置ずれを補正することが可能である。

なお、部品は、搬送経路の少なくとも一部の区間において、軸方向の移動と同時に回転することにより略螺旋状に搬送されていればよく、例えば、螺旋状に搬送された後、直線状に搬送され、再び螺旋状に搬送されてもよい。また、必ずしも、軸方向の移動距離量と回転角度とが比例することは要しない。

好ましくは、部品供給装置は、前記部品保持部に保持されている前記部品が前記取り出し位置から前記受け渡し位置で搬送される搬送経路の途中位置に対向して配置され、前記部品保持部に保持されている前記部品を撮影する第１のカメラと、前記第１のカメラからの撮影画像データに基づいて、前記部品保持部に前記部品が保持されている位置の基準位置からの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部とを、さらに備える。

上記構成において、位置ずれ量算出部が算出したずれ量を用いて、例えば、受け渡し位置で部品保持部が停止する位置を補正する。この場合、待ち時間が発生しないように、位置ずれ量算出部は、部品保持部が受け渡し位置に到達するまでに位置ずれ量を算出することが好ましい。あるいは、受け渡し位置で部品保持部から部品を受け取る側の後工程の装置に、位置ずれ量算出部が算出したずれ量を伝達し、後工程の装置が、受け渡し位置での部品の位置ずれを考慮して部品を受け取るようにする。この場合、待ち時間が発生しないように、位置ずれ量算出部は、後工程の装置が部品保持部からの部品の受け取りを開始するまでに、位置ずれ量を算出して後工程の装置に伝達することが好ましい。

上記構成によれば、部品の反転と位置ずれ検出の両方を同時に行うことによって、両方を別々に行う場合よりも、タクトタイムを短縮することができる。

より好ましくは、前記位置ずれ量算出部は、前記位置ずれ量について前記回転軸の周方向の成分を算出する。部品供給装置は、前記位置ずれ量の前記回転軸の周方向の成分に基づいて、前記部品保持部が前記受け渡し位置で停止するときの前記回転軸の回転角度を補正する回転角度補正部をさらに備える。

この場合、後工程の装置が受け渡し位置で部品を受け取るときに、軸直角方向に部品の位置ずれがほとんどないようにすることができる。

好ましくは、部品供給装置は、前記取り出し位置付近に配置された反射部材と、前記反射部材に対向するように前記取り出し位置付近から離れて配置され、前記部品保持部が前記取り出し位置から退避しているときに、前記取り出し位置で前記部品保持部に保持されるべき前記部品を、前記反射部材を介して撮影する第２のカメラと、前記第２のカメラからの撮影画像データに基づいて、前記取り出し位置で前記部品保持部に保持されるべき前記部品の位置を検出する部品位置検出部とを、さらに備える。

上記構成によれば、部品保持部が取り出し位置から退避しているときに、部品保持部が取り出し位置で保持する予定の部品の位置を予め検出しておくことによって、部品保持部が取り出し位置で部品を保持するときに、部品と部品保持部との相対位置を調整して、できるだけ部品保持部の基準位置に部品が保持されるようにすることができる。例えば、部品が載置されたテーブル又は部品保持部の少なくとも一方の位置を調整し、部品保持部の基準位置に部品を保持できるようにする。

上記構成によれば、取り出し位置付近から離れた位置に第２のカメラを配置するので、取り出し位置付近に空間を確保し、メンテナンス時の作業性が悪くならないようにすることができる。

また、本発明は、上記各構成のいずれか一つの部品供給装置を備え、前記受け渡し位置で前記部品保持部から前記部品を受け取り、当該部品を製品の所定位置に装着する装着部を備えた部品装着装置を提供する。

この場合、部品装着装置は、装着部が受け渡し位置において部品供給装置から部品を受け取るときに、部品の位置ずれを小さくすることができ、製品に部品を装着するときの精度を高めることができる。また、部品装着装置を高速に動作させることができるので、タクトタイムを短縮することができる。さらに、部品供給装置を小型化したりすることができるので、部品装着装置全体を小型化することができる。

また、本発明は、以下のように構成した部品供給方法を提供する。

部品供給方法は、ｉ）回転軸に沿って前記回転軸の軸方向に移動自在かつ前記回転軸とともに回転する回転部に固定された部品保持部が、取り出し位置において部品を保持する第１のステップと、ii）略同時に、前記回転軸を回転駆動し、かつ、前記回転部に相対回転自在に結合された直進駆動部を前記回転軸の軸方向に直進駆動し、前記部品保持部に保持されている前記部品を略螺旋状に搬送する第２のステップと、iii）前記回転軸の回転駆動と前記直進駆動部の直進駆動とを停止して、前記部品保持部が保持している部品を受け渡し位置において離す第３のステップとを備える。前記第２のステップにおいて、前記部品保持部に保持され搬送中の前記部品を撮影して、前記部品保持部に前記部品が保持されている位置の基準位置からの位置ずれ量を検出する。前記第３のステップにおいて、検出した前記位置ずれ量に基づいて、前記回転軸が停止するときの回転角度を補正する。

上記方法によれば、回転軸の回転角度を補正することによって、受け渡し位置において、部品保持部に保持されている部品を、基準位置に対して回転軸の軸直角方向にほとんど誤差がないように停止させることができる。

上記方法によれば、直進移動中に回転する回転部及び部品保持部の質量を小さくすることができるので、高速に動作させてタクトタイムを短縮することができる。また、装置を小型化することができる。

本発明によれば、動作を高速化し、装置を小型化することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を参照しながら説明する。

（実施例１） 実施例１の部品供給装置２０について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、部品装着装置１０を構成する部品供給装置２０の主要部材を描いた構成図であり、図２は、その部品供給装置２０を構成する移動体４０を上方より見た要部断面図である。

図１の構成図に示すように、部品供給装置２０は、垂直部２３ａと水平部２３ｂがＬ字状に結合された支持部材２３の水平部２３ｂに、移動体４０が支持されている。移動体４０には、ピックアップノズル４６が設けられている。ピックアップノズル４６は、実線で示した取り出し位置４１ａにおいて、チップ４に分割されたウェハ２が載置されたトレイ７４からチップ４を吸着し、チップ４を取り出す。そして、移動体４０が図１において水平方向左側に移動する。移動体４０の移動に伴い、ピックアップノズル４６が略螺旋状に回転してチップ４の上下を反転しながら、鎖線で示す受け渡し位置４１ｂまでチップ４を搬送する。チップ受け渡し位置４１ｂでは、部品供給装置２０に隣接して設けられた装着ヘッド８２がピックアップノズル４６からチップ４を受け取り、ステージ１５上に載置された基板６の上方まで搬送して、基板６の所定位置にチップ４を装着する。

支持部材２３の垂直部２３ａは、垂直に延在する固定部材２２に沿って平行移動自在に配置され、固定部材２２に設けられたカム２８に当接するカムフォロア２９を有する。カム駆動用モータ２７によってカム２８が回転すると、支持部材２３全体が昇降する。

支持部材２３の水平部２３ｂには、回転軸３６と直進駆動ベルト３８とが配置されている。回転軸３６は、水平に配置され、タイミングベルト３５を介して回転軸駆動用モータ３４で回転駆動される。直進駆動ベルト３８は、一対のプーリー３７（一方のみ図示）の間を水平方向に往復移動する。

回転軸３６は、移動体４０を貫通する。詳しくは、水平面で切断した図２の要部断面図に示すように、移動体４０は、スライダー４２の内部に、回転部材４４が配置されている。

スライダー４２は、支持部材２３の水平部２３ｂに形成された貫通孔２３ｓに挿通された連結部材４２ａを介して、直進駆動ベルト３８に結合され、直進駆動ベルト３８とともに移動するようになっている。また、スライダー４２には、支持部材２３の水平部２３ｂに沿って回転軸３６と平行に配置された直進案内レール２５を挟持する一対のローラーフォロアー４２ｂが設けられ、直進案内レール２５に沿って水平方向に案内されるようになっている。

回転部材４４は、回転軸３６に形成された軸方向に延在する溝又は突条（図示せず）に係合し、回転軸３６に沿って軸方向に移動自在であり、回転軸３６とともに回転する。回転部材４４とスライダー４２とは、ベアリング４３により相対回転自在に結合され、かつ、軸方向の相対移動が阻止されている。回転部材４４にはベース板４５が固定され、ベース板４５の一端（図において右端）にピックアップノズル４６が設けられている。ピックアップノズル４６の先端は、回転軸３６の中心軸３６ｓに対して径方向外側を向くようになっている。

回転軸駆動用モータ３４によって回転軸３６が回転すると、回転部材４４、ベース板４５及びピックアップノズル４６が回転する。これと同期して、直進駆動ベルト３８が移動し、スライダー４２が直進案内レール２５沿って、回転軸３６の軸方向に直進移動する。したがって、ピックアップノズル４６の先端に設けられたチップ吸着面４７に吸着されているチップ４は、回転軸３６の中心軸３６ｓの周りを略螺旋状に回転しながら移動する。

ピックアップノズル４６は、図１において実線で示した取り出し位置４１ａでは、チップ吸着面４７が下向きとなり、トレイ７４に対向する。鎖線で示した受け渡し位置４１ｂでは、１８０°回転し、チップ吸着面４７が上向きになる。したがって、取り出し位置４１ａでチップ吸着面４７に吸着されたチップ４は、受け渡し位置４１ｂで上下が反転する。

次に、部品供給装置２０の動作の流れについて説明する。

まず、回転軸３６が回転して、ピックアップノズル４６のチップ吸着面４７が下に来るように、ピックアップノズル４６を回転させながら、直進駆動ベルト３８が移動して回転軸３６の軸方向に移動体４０を取り出し位置４１ａまで移動させ、取り出し位置４１ａにおいて、ピックアップノズル４６のチップ吸着面４７を下向きにし、トレイ７４に対向させる。

次に、カム駆動用モータ２７が回転して支持部材２３が下降し、トレイ７４に載置されたチップ４のピックアップ高さまでピックアップノズル４６のチップ吸着面４７を下降させ、ピックアップノズル４６のチップ吸着面４７にチップ４を吸引により吸着し保持する。次いで、カム駆動用モータ２７が逆回転し、支持部材２３が上昇し、ピックアップノズル４６がチップ４を保持したまま上昇する。

次に、回転軸３６が回転して、ピックアップノズル４６のチップ吸着面４７が上にくるようにピックアップノズル４６を１８０゜回転させながら、直進駆動ベルト３８が移動して移動体４０をチップ受け渡し位置４１ｂまで移動させ、チップ受け渡し位置４１ｂにおいてピックアップノズル４６に保持されているチップ４の上下を反転する。

次に、チップ受け渡し位置４１ｂでピックアップノズル４６に保持されているチップ４に、装着ヘッド８２が上から対向し、チップ受け渡し高さまで下降する。次いで、ピックアップノズル４６のチップ吸着面４７に吸着されているチップ４を、装着ヘッド８２が吸引し、ピックアップノズル４６からチップ４を受け取り、ピックアップノズル４６はチップ４を離す。

次に、チップ４を吸着している装着ヘッド８２は、基板６の上方まで移動して、チップ装着高さまで下降し、チップ４を基板６に装着する。

部品供給装置２０は、チップ４を取り出し位置４１ａから受け渡し位置４１ｂまで搬送するとき、ピックアップノズル４６が回転し、チップ４の搬送と反転の両方を略同時に行うことができ、タクトタイムを短縮することができる。

また、移動体４０のうち、回転部材４４、ベース板４５及びピックアップノズル４６だけが回転する。これらの回転する部分４４，４５，４６を小型、軽量にすることができるので、移動体４０や回転軸駆動用モータ３４、支持部材２３、回転軸３６など、チップ４の反転搬送に関連する構成を小型化し、装置全体の小型化が可能であり、かつ、チップ４の高速搬送が可能となる。

さらに、停止時の速度変化によって回転する部分４４，４５，４６に作用する慣性力の方向は２方向、すなわち直進駆動する軸方向と回転駆動する回転軸の周方向とに分かれる。直進駆動する方向を含む面内で回転駆動する場合には、直進駆動による慣性力の方向と回転による慣性力の方向が略一致するが、部品供給装置２０では、直進駆動による慣性力の方向と回転による慣性力の方向とが略直角となり、停止時の速度変化による慣性力が小さいため、より高速駆動することができ、装置をより小型化することができる。

また、回転駆動と直進駆動を分けることによって、回転駆動又は直進駆動の少なくとも一方について、部品保持部に吸着されているときの部品の位置ずれを考慮して、受け渡し位置で部品の位置ずれを補正することが可能である。

なお、図１には、実施例２で追加する第１のカメラ５０と、実施例３で追加するプリズム４８及び第２のカメラ５２も図示されている。

（実施例２） 次に、実施例２の部品供給装置２０ａについて、図１、図３〜図５を参照しながら説明する。

図１及び回転軸３６の中心軸３６ｓの軸芯方向から見た図３に示すように、実施例２の部品供給装置２０ａは、ピックアップノズル４６に吸着されているチップ４の位置ずれを補正するため、実施例１の部品供給装置２０に、水平方向に配置された第１のカメラ５０を追加している。第１のカメラ５０は、取り出し位置４１ａと受け渡し位置４１ｂとの間の途中位置４１ｃにおいて、ピックアップノズル４６に吸着されているチップ４が略垂直になった（９０°回転した）ときに、矢印５１で示すように撮影する。このとき、第１のカメラ５０の光軸とチップ４の主面の法線方向とが略一致し、チップ４の主面に略正対して撮影する。

矢印４９で示すようにピックアップノズル４６が取り出し位置４１ａから受け渡し位置４１ｂに移動する間に、チップ４の搬送を中断することなく撮影することが好ましいが、撮影時にピックアップノズル４６を静止させてもよい。また、撮影の際に、ピックアップノズル４６の回転のみを止め、ピックアップノズル４６が直進移動するだけの状態で撮影してもよい。

また、第１のカメラ５０を斜め（非水平）に配置してもよい。また、第１のカメラ５０は、チップ４の主面に正対して撮影することが望ましいが、斜め方向から撮影してもよい。

図６は、部品供給装置２０ａの制御系のブロック図である。部品供給装置２０ａは、制御部６０に、カム駆動用モータ２７と、直進駆動ベルト３８を駆動するためのモータ３２と、回転軸駆動用モータ３４と、第１のカメラ５０と、取り出し位置４１ａにチップ４を供給する前工程装置７０と、受け渡し位置４１ｂでチップ４を受け取る後工程装置８０とが接続されている。制御部６０は、ＣＰＵやメモリなどで構成され、所定のプログラムに従って動作し、全体の制御を統括する。制御部６０は、画像処理機能を有し、第１のカメラ５０からの撮影画像データに基づいて、ピックアップノズル４６に対するチップ４の位置を認識し、基準位置から位置ずれ量を算出することができる。

すなわち、制御部６０は、チップ４の搬送と同期して所定のタイミングで、第１のカメラ５０を動作させ、第１のカメラ５０からの撮影画像データを受け取って、ピックアップノズル４６に吸着されているチップ４の位置を認識し、チップ４の位置ずれ量のＸ，Ｙ方向の成分を算出し、算出した位置ずれ量を、ピックアップノズル４６に吸着されているチップ４の位置ずれを補正するために用いる。

例えば、第１のカメラ５０は、ピックアップノズル４６に設けた基準マーク（図示せず）を、ピックアップノズル４６に吸着されているチップ４と一緒に撮影し、基準マークとチップ４との相対位置関係から、チップ４のＸ，Ｙ方向の位置ずれ量を算出する。以下では、回転軸３６の中心軸３６ｓと平行な方向をＹ方向、水平面内でＹ方向に直角な方向をＸ方向、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向をＺ方向とする。

次に、位置ずれの補正動作について、図４及び図５を参照しながら説明する。

制御部６０は、Ｘ方向の位置ずれ量に対応して、回転軸駆動用モータ３４の回転角度を制御し、受け渡し位置４１ｂにおけるピックアップノズル４６の回転角度を補正する。

すなわち、ピックアップノズル４６を１８０°回転したとき、Ｙ方向から見た図４に示すように、装着ヘッド８２の中心軸８２ｓとピックアップノズル４６の中心軸４６ｓとが一致し、ピックアップノズル４６の基準位置にチップ４が吸着されていれば、ピックアップノズル４６から装着ヘッド８２にチップ４を位置ずれなく受け渡すことができるとする。この場合、制御部６０は、ピックアップノズル４６が受け渡し位置に達する前に、ピックアップノズル４６に吸着されているチップ４について、実線で示すように基準位置からのＸ方向の位置ずれ量ΔＸを検出したら、Ｘ方向の位置ずれ量ΔＸをピックアップノズル４６の回転角Δθに換算し、点線４６ｋで示すように、ピックアップノズル４６が（１８０−Δθ）゜回転するように、回転軸駆動用モータ３４の回転角度を制御する。このようにピックアップノズル４６の回転角を補正することによって、Ｙ方向から見たとき、チップ４は、ピックアップノズル４６から装着ヘッド８２の略基準位置に受け渡すことができる。なお、回転角Δθがわずかであるので、チップ４の傾きによる受け渡しの不具合は問題にならない。

一方、Ｙ方向の位置ずれの補正に関しては、ピックアップノズル４６の停止位置（回転軸３６の軸方向（Ｙ方向）の位置）によっても補正できるが、この場合には、Ｙ方向の位置決め精度（分解能）を高める必要がある。これに対し、装着ヘッド８２は基板６にチップ４を装着するために高精度の位置補正機能を持っているので、装着ヘッド８２がピックアップノズル４６からチップ４を受け取るときに装着ヘッド８２側の位置を補正するようにすれば、部品供給装置２０ａでのＹ方向の補正が不要となる。

次に、装着ヘッド８２側の位置によってチップ４の位置ずれを補正する場合について、図５を参照しながら説明する。

受け渡し位置をＸ方向から見た図５に示すように、装着ヘッド８２の中心軸８２ｓとピックアップノズル４６の中心軸４６ｓとが一致し、ピックアップノズル４６の基準位置にチップ４が吸着されていれば、ピックアップノズル４６から装着ヘッド８２にチップ４を位置ずれなく受け渡すことができるとする。この場合、制御部６０は、ピックアップノズル４６が受け渡し位置に達する前に、ピックアップノズル４６に吸着されているチップ４について基準位置からのＹ方向の位置ずれ量ΔＹを検出したら、装着ヘッド８２を有する後工程装置８０にＹ方向の位置ずれ量ΔＹを伝達するとともに、ピックアップノズル４６は実線で示した基準位置で停止させる。後工程装置８０は、装着ヘッド８２が、破線で示すように基準位置からΔＹずれた位置８２ｋでチップ４の受け渡しを行うように、すなわち、ピックアップノズル４６に吸着されたチップの中心４ｓと装着ヘッド８２の中心軸８２ｔとが一致するように、制御する。

実施例２と異なり、チップの反転を完了した後にチップの撮像を行い、チップの位置を演算し、チップの位置補正を行ってからチップを受け渡すと、タクトタイムが長くなる。また、チップを反転した後にチップの姿勢を認識するために受け渡し位置の上方にカメラを設置すると、メンテナンス性が悪くなる。

これに対し、実施例２では、チップ４を反転する途中でチップ４の位置を認識し、反転動作が完了する前に、すなわちチップの搬送中に補正量を算出して、位置ずれを補正する。これによって、画像認識、演算、補正動作のための待ち時間を無くすことができ、タクトタイムを短縮することができる。また、第１のカメラ５０を水平方向に設置することにより、受け渡し位置付近、特に、チップ４が供給される領域の上方に十分なメンテナンス空間を確保することが可能となる。

また、実施例２と異なり、ピックアップノズル４６に対するチップ４のＸ，Ｙ方向の位置ずれを、ピックアップノズル４６からチップ４を受け取る後工程装置８０側で補正するようにすると、後工程装置８０は、チップ４を受け取る位置を補正するために２軸を駆動可能な構成とする必要がある。

これに対して、実施例２では、Ｘ方向の位置ずれの補正を回転軸３６の回転角度の調整で行うことで、後工程装置８０がチップ４を受け取る位置を補正するための軸を１軸にすることができ、装置構成を簡単にすることができる。

なお、図３には、実施例３で追加するプリズム４８も示されている。

（実施例３） 実施例３の部品供給装置２０ｂについて、図１、図３及び図７を参照しながら説明する。

図１、図３及び図７に示すように、実施例３の部品供給装置２０ｂは、実施例２の部品供給装置２０ａに、プリズム４８と第２のカメラ５２を追加している。なお、図７では、第１のカメラ５０の図示を省略しているが、第１のカメラ５０を設けずに、第２のカメラ５２のみを設けるようにしてもよい。例えば、実施例１の部品供給装置２０に、プリズム４８と第２のカメラ５２を追加してもよい。

プリズム４８は、支持部材２３の水平部２３ｂの先端に設置され、取り出し位置４１ａの上方に位置するようになっている。プリズム４８は、斜面４８ａが下向きに４５度の角度で設置されている。第２のカメラ５２は、水平に配置され、図７において矢印５３で示すように、トレイ７４に配置されたチップ４を撮影するようになっている。プリズム４８の代わりに、反射ミラー等を用いることも可能である。

第２のカメラ５２は、実施例２と同様に制御部６０（図６参照）に接続され、制御部６０は第２のカメラ５２からの撮影画像データに基づいて、トレイ７４に載置されているチップ４の位置を認識し、認識した位置データを前工程装置７０に伝達する。

次に、部品供給装置２０ｂの動作について説明する。

ピックアップノズル４６が取り出し位置４１ａから退避している状態でカム駆動用モータ２７が駆動して、プリズム４８が第２のカメラ５２の光軸の高さと略一致する所定高さまで支持部材２３が昇降した後、矢印５３で示すように、第２のカメラ５２は、プリズム４８の斜面４８ａを介して、トレイ７４に載置されたチップ４を撮像し、制御部６０は、その撮影画像データに基づいてチップ４の位置を認識する。

次に、制御部６０は、認識したチップ４の位置を、前工程装置７０に伝達する。前工程装置７０は、伝達された位置に応じて、トレイ７４が設置されているＸ−Ｙステージ７２の駆動を制御し、取り出し位置４１ａの真下にチップ４が来るように、チップ４の位置を補正する。

その後、部品供給装置２０ｂは、実施例１と同様に、トレイ７４上のチップ４を取り出して、受け渡し位置まで搬送する。

トレイ７４上のチップ４の位置を認識してトレイ７４を駆動し、チップ４が取り出し位置の真下に配置されるようにすることによって、ピックアップノズル４６の基準位置にチップ４を精度良くピックアップすることができる。これによって、部品供給装置２０ｂは受け渡し位置でのチップの位置ずれ補正量が少なくなるので、より高速に動作させることができる。

第２のカメラ５２は、プリズム４８を介することで水平方向に設置することが可能となり、チップ４が供給されるトレイ７４の上方に、十分なメンテナンス空間を確保することができる。

（実施例４） 実施例４の部品装着装置１０について、図８を参照しながら説明する。

図８に示すように、実施例４の部品装着装置１０は、実施例３の部品供給装置２０ｂを用いている。実施例３の部品供給装置２０ｂの代わりに、実施例１又は２の部品供給装置２０，２０ａを用いることも可能である。

部品装着装置１０の基部１１ａの上面に、部品供給装置２０ｂのほか、複数枚数のウェハが収納されるウェハラック１２、チップを認識するためのチップ認識カメラ１３、ステージ１５を駆動するステージ駆動部１７、ステージ１５に基板６を供給・回収する基板搬送部１８が配置されている。

基部１１ａの上方には、ガイド部１１ｂが設けられている。ガイド部１１ｂには、受け渡し位置で部品供給装置２０ｂからチップを受け取ってステージ１５上の基板６の所定位置に装着する装着ヘッド８２を駆動する装着ヘッド駆動部８４と、ステージ１５上の基板６を認識する基板認識カメラ８６を駆動する基板認識カメラ駆動部８８とが配置され、装着ヘッド駆動部８４と基板認識カメラ駆動部８８とがガイド部１１ｂに沿って移動するようになっている。

次に、部品装着装置１０の動作を説明する。

不図示の取り出し装置により、ウェハラック１２から、チップに分割されたウェハ２がトレイ７４に供給される。部品供給装置２０ｂは、ピックアップノズル４６で、トレイ７４上のチップを吸着して取り出し、受け渡し位置まで搬送し、チップの上下を反転した状態でチップを保持する。

装着ヘッド８２は、受け渡し位置でチップを吸着して部品供給装置２０ｂから受け取り、ステージ１５上に載置された基板６の上方まで搬送して、基板６の所定位置にチップを装着する。装着ヘッド８２に吸着されたチップは、搬送途中にチップ認識カメラ１３で撮影され、チップの位置が認識され、ステージ１５上の基板６に対する装着位置が補正される。

ステージ１５には、基板搬送部１８によって、チップが未装着の基板６が供給され、チップが装着済みの基板６がステージ１５から搬出される。

部品供給装置２０ｂを組み込んだ部品装着装置１０は、受け渡し位置において装着ヘッド８２が部品供給装置２０ｂからチップを受け取るときに、チップの位置ずれを小さくすることができ、基板６にチップを装着するときの精度を高めることができる。また、部品供給装置２０ｂを高速に動作させることができるので、部品装着装置１０のタクトタイムを短縮することができる。さらに、部品供給装置２０ｂを小型化することができるので、部品装着装置１０全体を小型化することができる。

（まとめ） 以上に説明したように、部品供給装置２０，２０ａ，２０ｂは、直進移動中に回転する部分４４，４５，４６の質量を小さくすることができるので、高速に動作させてタクトタイムを短縮することができ、装置を小型化することができる。

また、部品装着装置１０は、基板６にチップを装着するときのチップの装着位置精度を高めることができ、タクトタイムを短縮することができ、装置を小型化することができる。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施可能である。

例えば、ピックアップノズル４６が取り出し位置４１ａから受け渡し位置４１ｂまでの間に回転する角度は任意に設定することができ、実施例の１８０°には限定されない。ピックアップノズル４６は、磁力や静電気でチップ４を吸着したり、爪等によってチップ４を把持したりすることで、チップ４を保持するようにしてもよい。

本発明の部品供給装置は、基板への実装に限らず、種々の部品反転工程で用いることができる。

部品供給装置の構成図である。（実施例１、２、３） 部品供給装置の要部構成図である。（実施例１） 部品供給装置の要部構成図である。（実施例２、３） 位置ずれ補正の説明図である。（実施例２） 位置ずれ補正の説明図である。（実施例２） 部品供給装置のブロック図である。（実施例２） 部品供給装置の構成図である。（実施例３） 部品装着装置の全体構成図である。（実施例４） 電子部品実装装置の斜視図である。（従来例）

符号の説明

４ チップ（部品）
６ 基板（製品）
１０ 部品装着装置
２０，２０ａ，２０ｂ 部品供給装置
３６ 回転軸
４０ 移動体
４１ａ 取り出し位置
４１ｂ 受け渡し位置
４２ スライダー（直進駆動部）
４４ 回転部材（回転部）
４５ ベース板（回転部）
４６ ピックアップノズル（部品保持部）
４８ プリズム（反射部材）
５０ 第１のカメラ
５２ 第２のカメラ
６０ 制御部（位置ずれ量算出部、回転角度補正部、部品位置検出部）
８２ 装着ヘッド（装着部）

Claims (6)

1. 回転駆動される回転軸と、
   前記回転軸に係合し、前記回転軸に沿って前記回転軸の軸方向に移動自在かつ前記回転軸とともに回転する回転部と、
   前記回転部に相対回転自在に結合され、前記回転軸に沿って前記回転軸の軸方向に直進駆動されて前記回転部を前記回転軸の軸方向に移動させる直進駆動部と、
   前記回転部に固定され、部品を着脱可能に保持する部品保持部とを備え、
   前記部品保持部が取り出し位置で前記部品を保持してから受け渡し位置で離すまでの間に、略同時に、前記回転部が回転駆動され、かつ、前記直進駆動部が直進駆動されて、前記部品保持部が保持している前記部品が略螺旋状に搬送されることを特徴とする、部品供給装置。
2. 前記部品保持部に保持されている前記部品が前記取り出し位置から前記受け渡し位置で搬送される搬送経路の途中位置に対向して配置され、前記部品保持部に保持されている前記部品を撮影する第１のカメラと、
   前記第１のカメラからの撮影画像データに基づいて、前記部品保持部に前記部品が保持されている位置の基準位置からの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部とをさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の部品供給装置。
3. 前記位置ずれ量算出部は、前記位置ずれ量について前記回転軸の周方向の成分を算出し、
   前記位置ずれ量の前記回転軸の周方向の成分に基づいて、前記部品保持部が前記受け渡し位置で停止するときの前記回転軸の回転角度を補正する回転角度補正部をさらに備えたことを特徴とする、請求項２に記載の部品供給装置。
4. 前記取り出し位置付近に配置された反射部材と、
   前記反射部材に対向するように前記取り出し位置付近から離れて配置され、前記部品保持部が前記取り出し位置から退避しているときに、前記取り出し位置で前記部品保持部に保持されるべき前記部品を、前記反射部材を介して撮影する第２のカメラと、
   前記第２のカメラからの撮影画像データに基づいて、前記取り出し位置で前記部品保持部に保持されるべき前記部品の位置を検出する部品位置検出部とをさらに備えたことを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の部品供給装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の部品供給装置を備え、
   前記受け渡し位置で前記部品保持部から前記部品を受け取り、当該部品を製品の所定位置に装着する装着部を備えたことを特徴とする、部品装着装置。
6. 回転軸に沿って前記回転軸の軸方向に移動自在かつ前記回転軸とともに回転する回転部に固定された部品保持部が、取り出し位置において部品を保持する第１のステップと、
   略同時に、前記回転軸を回転駆動し、かつ、前記回転部に相対回転自在に結合された直進駆動部を前記回転軸の軸方向に直進駆動し、前記部品保持部に保持されている前記部品を略螺旋状に搬送する第２のステップと、
   前記回転軸の回転駆動と前記直進駆動部の直進駆動とを停止して、前記部品保持部が保持している部品を受け渡し位置において離す第３のステップとを備え、
   前記第２のステップにおいて、前記部品保持部に保持され搬送中の前記部品を撮影して、前記部品保持部に前記部品が保持されている位置の基準位置からの位置ずれ量を検出し、
   前記第３のステップにおいて、検出した前記位置ずれ量に基づいて、前記回転軸が停止するときの回転角度を補正することを特徴とする、部品供給方法。

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