JP2016219623A - 吸着ヘッド、実装装置及び実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着対象物の平面状の被吸着面を吸着ヘッドの吸着面に吸着して移動させ、実装先で吸着を解除して吸着対象物を実装するにあたり、吸着ヘッドの吸着面に吸着された吸着対象物のズレ状態を短時間で確実に認識して補正することを可能にする。
【解決手段】平面状の被吸着面を有する吸着対象物を吸着する吸着ヘッド５０であって、吸着対象物を吸着する面であり被吸着面よりも大きい吸着面５１と、吸着面５１に設けられて被吸着面よりも小さな開口を有する吸引ノズル孔５２と、吸着面５１に配置されているとともに、吸着した吸着対象物から印加される圧力に応じた検出信号を出力する複数の圧力検出手段５３と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、吸着ヘッド、実装装置及び実装方法に関する。

従来より、例えば電子部品の実装装置は、吸着対象物である電子部品を吸着ヘッドに吸着して実装先へ移動させ、実装先で吸着を解除して吸着対象物を実装する。例えば、特許文献１の部品実装装置では、吸着ヘッド（吸着ノズル）を保持するベース体に、吸着ヘッドとともに基板カメラが固定されている。基板カメラは、基板上のマークを撮影し基板上の部品の実装位置を認識する。基板カメラと吸着ヘッドとの位置関係は、ベース体によって固定されているため、基板カメラと吸着ヘッドとの離間距離の分だけベース体を移動させることで、基板カメラで認識したマークの位置に吸着ヘッドを移動させて部品を実装することができる。実装装置には、第一に正確な位置に吸着対象物を実装することが要求される。そこで、特許文献１では、実装位置がずれる要因として、基板カメラと吸着ヘッドの先端との相対位置にばらつきやズレが生じることにより、実際の実装位置が理論上の位置からずれる場合があることに着目し、実装位置の補正方法が提案されている。その補正方法によれば、実際の実装操作を行わないときに、基板の近くに設置したセンサに対して、センサ上の基準点を狙って模擬的に実装操作を行い、模擬的な実装操作が実際に行われた位置と基準点との差異をセンサで検出する。この差異に基づいて、実際の実装操作における基板カメラが基板上のマークを認識した後のベース体（吸着ヘッド）の移動距離の設定値を補正する。それにより、吸着ヘッドによって実装動作が行われる位置を補正することができる。

また、特許文献１には、実装位置の補正に関し、吸着ヘッドが回転モータにより自転して、Ｘ−Ｙ平面内において吸着ヘッドが保持した部品の姿勢を所期の姿勢に補正することも記載されている。しかし、吸着ヘッドに保持された部品のズレ状態の検出方法は何ら開示されていない。従来知られている吸着ヘッドに対する吸着対象物の相対的な配置のズレを検出する方法としては、カメラで撮影する方法がある。この場合、吸着ヘッドで吸着対象物を吸着した後、実装先へ移動する前に吸着ヘッドをカメラの設置位置へ移動させ、カメラで吸着ヘッドの吸着面を撮影して吸着対象物の吸着ヘッドに対する相対的な配置を認識し、適正な配置に対する差異が検出される。

また、吸着ヘッドに吸着対象物を吸着する技術ではないが、特許文献２には、ロボットハンドなどの把持対象物を把持する面に設けられ、把持対象物の位置や大きさを検出することができるとともに、把持した把持対象物の把持状態を検出する把持用センサが開示されている。この把持用センサは、同一基板上において電気的に分離されて複数形成された複数の圧電素子を備えている。複数の圧電素子のうち、一部を垂直圧力検出素子として機能させ、垂直圧力検出素子を除く複数の圧電素子を超音波素子として機能させる。複数の超音波素子は、超音波を送信するものと、超音波を受信するものとが設定されており、把持する前の把持対象物に対して超音波を送信し、その反射波を受信して、位相差から把持対象物との距離や硬度、及び位置や大きさを検出することができる。垂直圧力検出素子は、把持した把持対象物から印加される圧力を検出して、ロボットハンドが把持対象物に接触しているか否か、また接触している場合の把持状態（把持力）を検出することができる。

特開２０１４−４１９１０号公報 特開２０１３−９６８７０号公報

精度よく所定の実装位置に吸着対象物を実装するために、特許文献１の部品実装装置では、実際の実装操作を行わないときに模擬的に実装操作を行って、吸着ヘッドによって実装動作が行われる位置を補正するため、補正に時間がかかる。より精度を高めるためには、模擬的な実装操作の頻度を多くする必要があり、一層補正に時間を要する。また、吸着ヘッドを回転させて吸着ヘッドに吸着された吸着対象物の姿勢を所期の姿勢に補正する場合は、カメラによってズレ状態を認識すると、吸着ヘッドに吸着された吸着対象物のズレ状態を個別に認識して補正の精度を高めることができるが、カメラの位置へ吸着ヘッドを移動させてズレ状態を認識するのに時間がかかる。

また、特許文献２に記載される技術では、対象物の位置や大きさを検出するために、ロボットハンドなどに対象物を保持する前に、一旦、対象物に接近した状態で超音波を用いて対象物の位置や大きさを検出するため、時間がかかる。また、対象物を保持した状態では把持力しか検出することができず、実際に対象物を保持した状態でのズレ状態を認識することはできない。そのため、補正の精度を高めることができない。

そこで、本発明の課題は、吸着対象物の平面状の被吸着面を吸着ヘッドの吸着面に吸着して移動させ、実装先で吸着を解除して吸着対象物を実装するにあたり、吸着ヘッドの吸着面に吸着された吸着対象物のズレ状態を短時間で確実に認識して補正することを可能にすることにある。

本発明の第１の発明は、平面状の被吸着面を有する吸着対象物を吸着する吸着ヘッドであって、前記吸着対象物を吸着する面であり前記被吸着面よりも大きい面積を有する吸着面と、前記吸着面に設けられて前記被吸着面よりも小さな面積の開口を有する吸引ノズル孔と、前記吸着面に配置されているとともに、吸着した前記吸着対象物から印加される圧力に応じた検出信号を出力する複数の圧力検出手段と、を有する、吸着ヘッドである。

本発明の第２の発明は、上記第１の発明の吸着ヘッドであって、前記圧力検出手段が前記吸着面に整列された状態で配置されている。

本発明の第３の発明は、平面状の被吸着面を有する吸着対象物を吸着して移動させ、実装先で吸着を解除して前記吸着対象物を実装する実装装置であって、前記吸着対象物を吸着するための吸引ノズル孔を有する吸着ヘッドを備えた吸着手段と、前記吸着ヘッドを動かす可動手段と、制御手段と、記憶手段と、を有する。前記吸着手段は、吸引力を発生させる吸引力発生部と、前記吸引力発生部からの吸引力を前記吸着ヘッドの前記吸引ノズル孔に導くことと、前記吸引力を前記吸引ノズル孔まで導くことを遮断することと、を切り替える切替部と、を有する。前記吸着ヘッドは、前記吸着対象物を吸着する面であり前記被吸着面よりも大きい面積を有する吸着面と、前記吸着面に設けられて前記被吸着面よりも小さな面積の開口を有する前記吸引ノズル孔と、前記吸着面に配置されているとともに、吸着した前記吸着対象物から印加される圧力に応じた検出信号を出力する複数の圧力検出手段と、を有している。前記記憶手段には、前記吸着面に吸着した前記被吸着面が適正な配置であるときの前記圧力検出手段からの検出信号の分布である適正圧力分布に基づいた理想吸着位置が記憶されている。前記制御手段は、吸着した前記吸着対象物の前記被吸着面から印加される圧力に基づいた前記圧力検出手段からの検出信号の分布を実圧力分布として認識し、前記実圧力分布に基づいた実吸着位置と、前記記憶手段に記憶されている前記理想吸着位置と、に基づいて前記吸着面に対する前記被吸着面の配置のズレ状態を判定するズレ状態判定ステップを実行する判定部と、前記判定部により判定されたズレ状態に応じて、前記吸着対象物の前記実装先における配置が適正となるように前記可動部を用いて前記吸着ヘッドの姿勢を調整する補正ステップを実行する補正部と、を有する。

本発明の第４の発明は、上記第３に記載の実装装置であって、前記圧力検出手段が前記吸着面に整列された状態で配置されている。

本発明の第５の発明は、上記第３又は第４の発明の実装装置であって、前記可動手段は、前記吸着ヘッドを水平方向に移動するヘッド移動機構と、前記吸着ヘッドを鉛直な旋回軸回りに旋回するヘッド旋回機構と、を有し、前記補正部は、前記判定部により判定されたズレ状態に応じて、前記吸着対象物の前記実装先における配置が適正となるように前記ヘッド移動機構及び前記ヘッド旋回機構を用いて前記補正ステップを実行する。

本発明の第６の発明は、上記第５の発明の実装装置であって、前記可動手段は、前記吸着ヘッドを昇降するヘッド昇降機構を有する。また前記制御手段は、前記ヘッド移動機構を用いて、前記吸着ヘッドを前記吸着対象物の上方の位置まで移動させる第１吸着ヘッド移動ステップを実行する第１吸着ヘッド移動部と、前記ヘッド昇降機構を用いて、前記吸着対象物の上方から前記吸着対象物に近接する位置まで前記吸着ヘッドを降下させる第１吸着ヘッド降下ステップを実行する第１吸着ヘッド降下部と、前記切替部を用いて、前記吸引ノズル孔に前記吸引力を導き、前記吸着ヘッドに前記吸着対象物の前記被吸着面を吸着させる吸着ステップを実行する吸着部と、前記ヘッド昇降機構を用いて、前記吸着対象物を吸着した前記吸着ヘッドを上方に上昇させる第１吸着ヘッド上昇ステップを実行する第１吸着ヘッド上昇部と、前記ヘッド移動機構を用いて、前記吸着ヘッドを前記実装先の上方の位置まで移動させる第２吸着ヘッド移動ステップを実行する第２吸着ヘッド移動部と、前記ヘッド昇降機構を用いて、前記実装先の上方から前記実装先に近接する位置まで前記吸着ヘッドを降下させる第２吸着ヘッド降下ステップを実行する第２吸着ヘッド降下部と、前記切替部を用いて、前記吸引ノズル孔への前記吸引力を遮断し、前記実装先に前記吸着対象物を解放する解放ステップを実行する解放部と、前記ヘッド昇降機構を用いて、前記吸着対象物を解放した前記吸着ヘッドを上方に上昇させる第２吸着ヘッド上昇ステップを実行する第２吸着ヘッド上昇部と、を有する。そして前記第１吸着ヘッド上昇ステップと前記第２吸着ヘッド降下ステップを含む前記第１吸着ヘッド上昇ステップから前記第２吸着ヘッド降下ステップの間において、前記ズレ状態判定ステップと、前記補正ステップと、を実行する。

本発明の第７の発明は、吸着対象物の平面状の被吸着面を吸着ヘッドの吸着面に吸着して移動させ、実装先で吸着を解除して前記吸着対象物を実装する実装方法であって、吸着した前記吸着対象物の前記被吸着面から前記吸着面に印加される圧力を検出し、検出した前記吸着面上の圧力分布である実圧力分布に基づいた実吸着位置と、前記吸着面に吸着した前記被吸着面が適正な配置であるときに検出される前記吸着面上の圧力分布である適正圧力分布に基づいた理想吸着位置と、を比較し、前記実吸着位置と前記理想吸着位置との偏差の分に応じて前記吸着ヘッドの姿勢を補正することにより前記吸着対象物の前記実装先における配置が適正となるように制御して前記吸着対象物を実装する実装方法である。

第１の発明の吸着ヘッドによれば、吸着面は吸着対象物の被吸着面よりも大きく、吸着した吸着対象物から印加される圧力に応じた検出信号を出力する複数の圧力検出手段を有するため、検出信号に基づいて吸着面上の吸着対象物の配置を直接的に認識することを可能にする。そして、複数の圧力検出手段による、圧力に応じた検出信号の出力は、吸着面に吸着対象物が吸着されるとともに行うことが可能であるため、吸着ヘッドの吸着面に吸着された吸着対象物のズレ状態を短時間で確実に認識して補正することを可能にすることができる。

第２の発明の吸着ヘッドによれば、圧力検出手段が吸着面に整列された状態で配置されているため、吸着対象物のズレ状態をより正確に認識することを可能にすることができる。

第３の発明の実装装置によれば、吸着ヘッドの吸着面に設けられた複数の圧力検出手段により吸着した吸着対象物の被吸着面から印加される圧力に応じた検出信号が出力され、その検出信号の分布を実圧力分布として認識し、実圧力分布に基づいた実吸着位置と適正圧力分布に基づいた理想吸着位置とに基づいて吸着面に対する被吸着面のズレ状態が判定される。吸着ヘッドの吸着面に設けられた複数の圧力検出手段による圧力に応じた検出信号の出力は、吸着面に吸着対象物が吸着されるとともに行うことが可能であるため、吸着ヘッドの吸着面に吸着された吸着対象物のズレ状態を短時間で確実に認識して補正することができる。

第４の発明の実装装置によれば、圧力検出手段が吸着面に整列された状態で配置されているため、吸着対象物のズレ状態をより正確に認識することができる。

第５の発明の実装装置によれば、ヘッド移動機構とヘッド旋回機構とを用いて、吸着ヘッドを旋回及び水平移動させることで、吸着面に吸着された吸着対象物の実装先における角度及び水平方向の位置を補正して、補正の精度を高めることができる。

第６の発明の実装装置によれば、第１吸着ヘッド上昇ステップと第２吸着ヘッド降下ステップを含む第１吸着ヘッド上昇ステップから第２吸着ヘッド降下ステップの間において、ズレ状態判定ステップと、補正ステップとが実行させるため、吸着面に吸着された吸着対象物のズレ状態の判定と、補正とを、吸着ヘッドを実装先へ移動させるのと同時に行うことが可能である。そのため、吸着対象物を吸着してから実装するまでの時間をより短くすることが可能である。

第７の発明の実装方法によれば、吸着した吸着対象物の被吸着面から吸着面に印加される圧力を検出し、検出した吸着面上の圧力分布である実圧力分布に基づいた実吸着位置と、理想吸着位置と、を比較し、その偏差の分に応じて吸引ヘッドを動かすことにより吸着対象物の実装先における配置が適正となるように制御される。吸着された吸着対象物の被吸着面から吸着面に印加される圧力の検出は、吸着面に吸着対象物が吸着されるとともに行うことが可能であるため、吸着ヘッドの吸着面に吸着された吸着対象物のズレ状態を短時間で確実に認識して補正することができる。

本発明の実施形態に係る実装装置の斜視図である。 図１に示される実装装置の側面図である。 図１に示される実装装置の吸着ヘッドを拡大して示す斜視図である。 図３に示される吸着ヘッドのＩＶ方向矢視図であり、吸着面を示す図である。 吸着対象物の平面図であり、被吸着面を示す図である。 吸着ヘッドの吸着面に、図５に示される吸着対象物が適正な位置（理想吸着位置）で吸着されている状態を示す図である。 吸着面に吸着対象物を吸着した吸着ヘッドにおいて、吸着対象物が適正な位置（理想吸着位置）であるときの吸着面上の圧力分布（適正圧力分布）を示す図である。 吸着面に吸着対象物を吸着した吸着ヘッドにおいて、吸着対象物が適正な位置で吸着されていない例の、吸着面上の圧力分布（実圧力分布）を示す図である。 制御手段の入出力を説明するブロック図である。 実装装置の可動範囲である３次元空間内における基準位置の座標と、吸着対象物の座標と、実装先の座標と、の例を説明する平面図である。 制御手段の処理手順の例を説明するフローチャートである。 吸着面に吸着対象物を吸着した時点において、吸着対象物が理想吸着位置からズレた状態の例を説明する図である。 図１２の状態から吸着ヘッドを旋回軸回りに角度Δθだけ旋回した状態の例を説明する図である。 図１３の状態から吸着ヘッドをＸ軸方向にΔＸ、Ｙ軸方向にΔＹだけ移動させて、吸着対象物の位置を理想吸着位置に一致させた様子の例を説明する図である。

以下に本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。なお、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が記載されている図において、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸方向は鉛直下方を示し、Ｘ軸方向とＹ軸方向は水平方向を示している。なお、Ｘ方向移動機構１０とＹ方向移動機構２０は、吸着ヘッド５０を水平方向に移動するヘッド移動機構に相当している。また、Ｚ方向移動機構３０は、吸着ヘッド５０を昇降するヘッド昇降機構に相当している。また、旋回機構４０は、吸着ヘッド５０を旋回軸ＺＪ（図２参照）回りに旋回させるヘッド旋回機構に相当している。また、ヘッド移動機構と、ヘッド昇降機構と、ヘッド旋回機構と、にて可動手段を構成している。また、制御盤６０は、制御手段に相当している。以下、本実施の形態の説明では、ＩＣ等の電子部品である吸着対象物（Ｃ１ｎ）を、実装基板の実装先（Ｔｃ１）へ実装する実装装置を例として説明する。

●［実装装置１の全体構成（図１、図２）］
実装装置１は、Ｘ方向移動機構１０と、Ｙ方向移動機構２０と、Ｚ方向移動機構３０と、旋回機構４０と、吸着ヘッド５０と、制御盤６０と、吸引力発生部７０と、治具８０、９０等にて構成されている。実装装置１は、治具８０上に位置決めされたトレー８１の各位置に載置されている吸着対象物Ｃ１ｎ（図１の例では、ｎ＝１〜１２）を吸着ヘッド５０に吸着して、治具９０上に位置決めされた実装基板９１上に設定されている実装先Ｔｃ１に、吸着した吸着対象物Ｃ１ｎを載置（実装）する装置である。吸着対象物Ｃ１ｎは、例えばＩＣ等の電子部品であり、上面が平面状の部品である。

Ｘ方向移動機構１０は、Ｘレール１１、Ｘスライダ１２、Ｘ駆動手段１３、Ｘ位置検出手段１４等を有している。なお、本実施の形態にて説明する実装装置１の例では、Ｘ方向移動機構１０を一対で備えている例を説明するが、Ｘ方向移動機構１０を一対で備えていなくてもよい。Ｘレール１１は、Ｘ軸方向の軌道であり、Ｘ軸方向に平行となるように設けられている。Ｘスライダ１２は、Ｘ駆動手段１３の動作によって、Ｘレール１１に沿ってＸ軸方向に往復移動可能に構成されている。

Ｘ駆動手段１３は、例えば電動モータであり、Ｘスライダ１２に取り付けられ、制御盤６０からの制御信号に基づいて動作し、Ｘスライダ１２を、Ｘレール１１に沿ってＸ軸方向に往復移動させる。Ｘ位置検出手段１４は、例えばエンコーダであり、電動モータであるＸ駆動手段１３のシャフトの回転量に応じた検出信号を制御盤６０に出力する。制御盤６０は、Ｘ位置検出手段１４からの検出信号に基づいて、Ｘレール１１上におけるＸスライダ１２のＸ軸方向の位置を検出することが可能である。

Ｙ方向移動機構２０は、Ｙレール２１、Ｙスライダ２２、Ｙ駆動手段２３、Ｙ位置検出手段２４等を有している。Ｙレール２１は、Ｙ軸方向の軌道であり、Ｙ軸方向に平行となるように設けられている。Ｙレール２１の両端は、それぞれ一対のＸスライダ１２の一方と他方に固定されている。Ｙスライダ２２は、Ｙ駆動手段２３の動作によって、Ｙレール２１に沿ってＹ軸方向に往復移動可能に構成されている。

Ｙ駆動手段２３は、例えば電動モータであり、Ｙスライダ２２に取り付けられ、制御盤６０からの制御信号に基づいて動作し、Ｙスライダ２２を、Ｙレール２１に沿ってＹ軸方向に往復移動させる。Ｙ位置検出手段２４は、例えばエンコーダであり、電動モータであるＹ駆動手段２３のシャフトの回転量に応じた検出信号を制御盤６０に出力する。制御盤６０は、Ｙ位置検出手段２４からの検出信号に基づいて、Ｙレール２１上におけるＹスライダ２２のＹ軸方向の位置を検出することが可能である。

Ｚ方向移動機構３０は、Ｚレール３１、Ｚスライダ３２、Ｚ駆動手段３３、Ｚ位置検出手段３４等を有している。Ｚレール３１は、Ｚ軸方向の軌道であり、Ｚ軸方向に平行となるように設けられている。Ｚレール３１は、上端がＹスライダ２２に固定され下方に延びている。Ｚスライダ３２は、Ｚ駆動手段３３の動作によって、Ｚレール３１に沿ってＺ軸方向に往復移動可能に構成されている。

Ｚ駆動手段３３は、例えば電動モータであり、Ｚスライダ３２に取り付けられ、制御盤６０からの制御信号に基づいて動作し、Ｚスライダ３２を、Ｚレール３１に沿ってＺ軸方向に往復移動させる。Ｚ位置検出手段３４は、例えばエンコーダであり、電動モータであるＺ駆動手段３３のシャフトの回転量に応じた検出信号を制御盤６０に出力する。制御盤６０は、Ｚ位置検出手段３４からの検出信号に基づいて、Ｚレール３１上におけるＺスライダ３２のＺ軸方向の位置を検出することが可能である。

旋回機構４０は、旋回駆動手段４３、旋回角度検出手段４４等を有している。旋回駆動手段４３は、例えば電動モータである。旋回駆動手段４３は、Ｚスライダ３２に固定されており、鉛直に下方に延びるシャフト４３ａを有する。シャフト４３ａの下端には、後述するように吸着ヘッド５０が取り付けられている。旋回角度検出手段４４は、例えばエンコーダであり、電動モータである旋回駆動手段４３のシャフト４３ａの回転角度に応じた検出信号を制御盤６０に出力する。

吸引力発生部７０は、例えば真空ポンプであり、制御盤６０からの制御信号に基づいて、駆動と停止が制御される。そして吸引力発生部７０にて発生された吸引力は、配管５４を介して吸引ヘッド５０の吸引ノズル孔５２に導かれており（図３参照）、吸引ノズル孔５２から外気を吸い込む吸引力により、吸着対象物Ｃ１ｎが吸着面５１に吸い付けられる。

治具８０は、トレー８１を位置決めして固定する治具であり、実装装置１の可動範囲内の３次元空間内において、トレー８１の各所定位置に載置された吸着対象物Ｃ１ｎのそれぞれの３次元座標を位置決めするための治具である。

治具９０は、実装基板９１を位置決めして固定する治具であり、実装装置１の可動範囲内の３次元空間内において、実装基板９１上に設定されている実装先Ｔｃ１の３次元座標を決定するための治具である。

なお、吸着ヘッド５０、制御盤６０の詳細については以下にて説明する。

●［吸着ヘッド５０の構造と吸着対象物Ｃ１ｎによる圧力分布（図３〜図８）］
吸着ヘッド５０は、図３に示すように、吸着面５１と、吸引ノズル孔５２と、複数の圧力検出手段５３と、吸引力発生部７０からの吸引力が導かれた配管５４と、切替部５５等を有している。なお、吸着ヘッド５０と切替部５５と吸引力発生部７０とで吸着手段が構成されている。

吸着面５１は、吸着対象物Ｃ１ｎを吸着する面であり、吸着対象物Ｃ１ｎの被吸着面である上面よりも大きい面積を有しており、略平面状に形成されている。ここで、吸着面５１が吸着対象物Ｃ１ｎの被吸着面よりも大きいことは、吸着面５１に被吸着面を吸着したときに、吸着面５１のアウトラインの内側に吸着対象物Ｃ１ｎ被吸着面が包含されることを意味する。吸着ヘッド５０は、吸着面５１が水平な状態において、吸着面５１の中心が、旋回駆動手段４３のシャフト４３ａの旋回軸ＺＪ上に位置するようにシャフト４３ａの下端に固定されている。

吸引ノズル孔５２は、配管５４を介して吸引力発生部７０と接続されるとともに吸着面５１にて開口している。その開口の面積の大きさは、吸着対象物Ｃ１ｎの被吸着面の面積よりも小さい。すなわち、吸着対象物Ｃ１ｎを吸着面５１に吸着した場合、吸引ノズル孔５２は、吸着対象物Ｃ１ｎの被吸着面にて覆い隠される。なお、本実施の形態にて説明する吸着ヘッド５１では、吸引ノズル孔５２は、吸着面５１にて、中央に１つのみ設けられているが、複数設けることもできる。

圧力検出手段５３は、例えば圧力センサであり、吸着面５１に複数配置されている。それぞれの圧力検出手段５３は、吸着面５１に吸着された吸着対象物Ｃ１ｎから印加される圧力に応じた検出信号を制御盤６０に出力する。それぞれの圧力検出手段５３は、吸着面５１において、吸引ノズル孔５２とは重複しないように整列した状態で配置されている。本実施の形態の説明では、吸着対象物Ｃ１ｎに対する各圧力検出手段５３の相対的な大きさを、実際よりも大きく示している。実際には、吸着面５１に吸着した吸着対象物Ｃ１ｎにより押圧された圧力検出手段５３の分布領域の輪郭をなぞると、吸着面５１における吸着対象物Ｃ１ｎの被吸着面の輪郭の位置が判別可能となるように、吸着対象物Ｃ１ｎに対する各圧力検出手段５３の大きさは充分小さい。

制御盤６０は、吸着面５１に吸着対象物Ｃ１ｎが吸着されているとき、複数の圧力検出手段５３から出力される検出信号の分布に基づいて、吸着面５１に対する吸着対象物Ｃ１ｎの位置（姿勢）を認識することが可能である。なお、本実施の形態にて説明する吸着ヘッド５０では、平面形状が四角形の複数の圧力検出手段５３が格子状に配列された状態を例示しているが、各圧力検出手段５３の形状は、四角形に限らず、整列可能な多角形状であれば、例えば六角形や三角形等でもよく、それぞれ正多角形であればなおよい。

切替部５５は、例えば切替弁であり、吸引力発生部７０と吸引ノズル孔５２との間の配管５４に設けられている。なお、切替部５５は吸引ノズル孔５２により近い位置に設けられていることが好ましい。切替部５５は、制御盤６０からの制御信号に基づいて動作し、切替部５５が設けられている個所の配管５４を、開口状態と閉鎖状態とのいずれかに切り替える。切替部５５は、吸引力発生部７０からの吸引力を吸着ヘッド５０の吸引ノズル孔５２に導く（開口状態の場合）ことと、吸引力発生部７０からの吸引力を吸引ノズル孔３５まで導くことを遮断する（閉鎖状態の場合）こととを切り替える。

また図５は、吸着対象物Ｃ１ｎの被吸着面の外形形状の例を示している。図５の例では、吸着対象物Ｃ１ｎの被吸着面の形状が矩形である例を示しており、一方の辺の長さがａ、他方の辺の長さがｂである例を示している。また符号Ｃｏは、矩形の被吸着面の中心位置を示している。

図６は、吸着面５１に吸着対象物Ｃ１ｎを理想的な位置（理想吸着位置）に吸着した状態の例を示している。理想吸着位置では、吸着面の中心である旋回軸ＺＪの位置と吸着対象物Ｃ１ｎの被吸着面の中心Ｃｏとが一致しており、吸着対象物Ｃ１ｎの一方の辺がＸ軸と平行であり、他方の辺がＹ軸と平行である。

図７は、吸着面５１の理想吸着位置に吸着対象物Ｃ１ｎを吸着している場合における、各圧力検出手段５３からの検出信号の分布である適正圧力分布Ｄｉ（図７中にハッチングで示す）の例を示している。この適正圧力分布Ｄｉに基づいた理想吸着位置が、後述する記憶手段に記憶されている。制御盤６０は、吸着対象物Ｃ１ｎを吸着面５１に吸着した際の圧力分布が適正圧力分布Ｄｉと一致した場合、吸着対象物Ｃ１ｎが理想吸着位置に吸着されていると認識する。

図８は、吸着面５１に吸着した吸着対象物Ｃ１ｎが、理想吸着位置からズレた位置である場合における、各圧力検出手段５３からの検出信号の分布である実圧力分布Ｄｒ（図８中にハッチングで示す）の例を示している。制御盤６０は、この実圧力分布Ｄｒに基づいた実吸着位置（図８中の吸着対象物Ｃ１ｎの位置）と、適正圧力分布Ｄｉに基づいた理想吸着位置（図７中の吸着対象物Ｃ１ｎの位置）と、を比較して、吸着面５１に吸着した吸着対象物Ｃ１ｎのズレ状態を認識する。

上記の構成を有する吸着ヘッド５０は複数の圧力検出手段５３を有するため、制御盤６０は、当該吸着ヘッド５０からの検出信号に基づいて吸着面５１上の吸着対象物Ｃ１ｎの配置を直接的に認識することができる。そして制御盤６０は、複数の圧力検出手段５３からの検出信号を、吸着面５１に吸着対象物Ｃ１ｎが吸着されるとともに取り込むことが可能であるため、吸着ヘッド５０の吸着面５１に吸着された吸着対象物Ｃ１ｎのズレ状態を短時間で確実に認識して補正することができる。

●［制御盤６０の構成と入出力（図９、図１０）］
制御盤６０は、図９に示すように、ＣＰＵ６１と、入力手段６２と、モニタ６３等を有している。なお、記憶手段６４、６５は、制御盤６０に内蔵されていてもよいし、制御盤６０の外部に設けられていてもよい。

入力手段６２は、例えばキーボードやマウス等であり、作業者からの入力を受け付けるものである。

モニタ６３は、例えば液晶タッチモニタであり、実装装置１の動作状態の表示や、作業者からの入力状態を表示するとともに、作業者からの入力を受け付けるためのボタン画像等が表示されている。

記憶手段６４は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、後述する各種の入力データが記憶されている。

記憶手段６５は、例えばＨＤＤであり、後述するフローチャートにて示されるプログラムが記憶されている。

ＣＰＵ６１は、記憶手段６５に記憶されているプログラム及び記憶手段６４に記憶されている各種データに基づいて、Ｘ位置検出手段１４、Ｙ位置検出手段２４、Ｚ位置検出手段３４、旋回角度検出手段４４、複数の圧力検出手段５３等の入力機器からの検出信号を取り込む。そしてＣＰＵ６１は、記憶手段６５に記憶されているプログラム及び記憶手段６４に記憶されている各種データに基づいて、Ｘ駆動手段１３、Ｙ駆動手段２３、Ｚ駆動手段３３、旋回駆動手段４３、吸引力発生部７０、切替部５５等の出力機器に制御信号を出力し、当該出力機器を制御する。なお、ＣＰＵ６１（あるいは制御盤６０）は、後述するフローチャートに基づいたプログラムに従って動作する際、初期化部６１ａ〜第２吸着ヘッド降下部６１ｋ、解放部６１ｍ、第２吸着ヘッド上昇部６１ｎのそれぞれとして動作するが、詳細については後述する。

記憶手段６４に記憶されている各種の入力データには、吸着対象物の輪郭形状データ（図５参照）、理想吸着位置データ（図６参照）、吸着対象物座標データ（図１０参照）、実装先座標データ（図１０参照）等がある。

輪郭形状データは、吸着対象物の上面（被吸着面）の輪郭の形状を示すデータであり、吸着対象物毎に、記憶手段６４に記憶されている。例えば図５に示す輪郭形状の場合、矩形を示すデータ、長さａを示すデータ、長さｂを示すデータ等が記憶されている。

理想吸着位置データは、図７に示す適正圧力分布Ｄｉに基づいた、吸着ヘッド５０に対する吸着対象物Ｃ１ｎの位置を示すデータである。理想吸着位置データは、吸着ヘッドの圧力検出手段の数及び間隔や、輪郭形状データに基づいて、吸着対象物毎に設定されて、記憶手段６４に記憶されている。

吸着対象物座標データは、治具８０に位置決めされた所定のトレー８１上の各吸着対象物Ｃ１ｎ（本実施の形態の例ではｎ＝１〜１２）の上面の中央の座標であり、実装装置１の可動範囲の３次元空間内における座標が設定されている。例えば図１０の例では、１２個の吸着対象物Ｃ１₁〜Ｃ１₁₂を載置可能なトレー８１の例を示しており、予め設定された基準位置Ｐｓの３次元座標を基準として、吸着対象物Ｃ１₁〜Ｃ１₁₂の上面の中央の各座標を示す吸着対象物座標データは、［Ｘ（Ｃ１₁）、Ｙ（Ｃ１₁）、Ｚ（Ｃ１₁）］〜［Ｘ（Ｃ１₁₂）、Ｙ（Ｃ１₁₂）、Ｚ（Ｃ１₁₂）］に設定され、これらは記憶手段６４に記憶されている。なお、吸着対象物の種類やトレーの種類が複数ある場合は、吸着対象物の種類とトレーの種類との組み合わせ毎に、吸着対象物座標データが記憶手段６４に記憶されている。なお基準位置Ｐｓは、３次元空間内のいずれの位置に設定されていてもよい。

実装先座標データは、治具９０に位置決めされた実装基板９１上の実装先Ｔｃ１の中央の座標であり、実装装置１の可動範囲の３次元空間内における座標が設定されている。例えば図１０の例では、基準位置Ｐｓの３次元座標を基準として、実装基板９１の実装先Ｔｃ１の中央の座標を示す実装先座標データは、［Ｘ（Ｔｃ１）、Ｙ（Ｔｃ１）、Ｚ（Ｔｃ１）］に設定され、記憶手段６４に記憶されている。なお、実装基板の種類が複数ある場合や、実装先の位置が複数ある場合は、実装基板の種類毎や、実装先の位置毎に、実装先座標データが記憶手段６４に記憶されている。
●［制御盤６０の処理手順（図１１〜図１４）］
次に図１１に示すフローチャートを用いて、制御盤６０の処理手順について説明する。作業者が制御盤６０を起動して実装の実行を指示すると、制御盤６０は、図１１に示すフローチャートの処理を開始し、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０にて制御盤６０は、自身を初期化し、ステップＳ１５に進む。なお、吸引力発生部７０は安定動作するまで時間がかかるので、例えば当該ステップＳ１０にて起動しておく。ステップＳ１０の処理を実行している際、制御盤６０は初期化部６１ａ（図９参照）として動作する。

ステップＳ１５にて制御盤６０は、作業者からの入力を待つ。作業者は、入力手段６２や液晶タッチモニタ（モニタ６３）等を用いて、吸着対象物やトレーを選定し、実装基板や実装先を選定する。例えば作業者は、図１０に示す吸着対象物Ｃ１ｎ及びトレー８１を選定し、実装基板として図１０に示す実装基板９１及び実装先Ｔｃ１を選定する。作業者の入力が完了すると、制御盤６０は、ステップＳ２０に進む。ステップＳ１５の処理を実行している際、制御盤６０はデータセット部６１ｂ（図９参照）として動作する。

ステップＳ２０にて制御盤６０は、作業者からの入力が完了したか否かを判定する。制御盤６０は、入力に過不足なく、正しい入力がされていると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２５に進み、入力が正しくないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ１５に戻り、再入力を促す。

ステップＳ２５にて制御盤６０は、図示しない搬送装置を制御して、図１０に示すように、吸着対象物Ｃ１₁〜Ｃ１₁₂が載置されたトレー８１が治具８０にセットされているか否か判断する。治具８０に吸着対象物Ｃ１₁〜Ｃ１₁₂が載置されていない旧トレーが有る場合は、旧トレーを取り外し、吸着対象物Ｃ１₁〜Ｃ１₁₂が載置された新たなトレー８１を治具８０にセットする。トレー８１を治具８０にセットする場合は、例えば、図２のトレー８１の様に、トレー８１の内部に設けたジャンパ回路ＪＭＰと、治具８０の内部に設けた導通回路８０ｊとの接続状態を導通チェックにより確認する。ジャンパ回路ＪＭＰ及び導通回路８０ｊは、吸着対象物Ｃ１ｎごとに設けられている。なお、トレー置き場と、基板置き場は図示しない。両置き場は、ラック又は自動ラックでもよい。ラックとは、トレー８１や実装基板９１などが棚積みされているものであり、トレー８１や実装基板９１などを手動交換する場合に用いられる。自動ラックとは、ラックに自動排出機能を持たせたものであり、ラックごと自動交換するものも含む。

ステップＳ３０にて制御盤６０は、図示しない搬送装置を制御して、図１０に示すように、実装先Ｔｃ１に吸着対象物が未実装の状態の実装基板９１が治具９０にセットされているか否か判断する。治具９０に吸着対象物が実装された旧実装基板が有る場合は、旧実装基板を取り外し、実装先Ｔｃ１に吸着対象物が未実装の状態の新たな実装基板９１を治具９０にセットする。実装基板９１のセット状態を確認する場合は、実装基板９１のＧＮＤ（グランドパターン）と、治具９０内に設けた導通回路９０ｊとの接続状態を、導通チェックにより確認してもよい。セット状態は、モニタ画面で確認できるようにしてもよい。

ステップＳ３５にて制御盤６０は、変数ｊに１をセットして、吸着対象物Ｃ１₁〜Ｃ１₁₂の中から最初の吸着対象物Ｃ１₁を実装する準備をして、ステップＳ４０に進む。なお、ステップＳ３５から次のステップＳ４０に進む前に、トレー８１に実際に載置されている吸着対象物Ｃ１ｎが適正にセットされているか否かを判断するステップを設けてもよい。トレー８１に実際に適切に載置されている吸着対象物Ｃ１ｎの数は、チップ等の各吸着対象物Ｃ１ｎを回路内に含むジャンパ回路ＪＭＰの導通チェックにより検知する。吸着対象物Ｃ１ｎの総数をｍ（例えば本実施形態の例の場合、トレー８１には当初Ｃ１₁〜Ｃ１₁₂が載置されているのでｍ＝１２）とするとき、制御盤６０は、現在認識しているトレー８１に載置されている吸着対象物Ｃ１ｎの数である｛ｍ−（ｊ−１）｝と、ジャンパ回路ＪＭＰが導通していることにより検知された実際にトレー８１に載置されている吸着対象物Ｃ１ｎの数Ｍとを比較し、偏差がゼロであるか否かを判断する。偏差がゼロで無ければ異常とみなし、モニタ画面の表示や警告音などで作業者に知らせるようにしてもよい。Ｍ＞｛ｍ−（ｊ−１）｝の場合、既に実装されているべき吸着対象物Ｃ１ｎがトレー８１に残っている。Ｍ＜｛ｍ−（ｊ−１）｝の場合、トレー８１に載置されているべき吸着対象物Ｃ１ｎが不足しているか、あるいは適切に配置されていない。このステップは、後述のステップＳＡ０からステップＳＡ５に進む前に設けてもよい。

ステップＳ４０にて制御盤６０は、現在認識している変数ｊの値（この場合、ｊ＝１）に対応する吸着対象物Ｃ１ｊ（この場合、吸着対象物Ｃ１₁）の吸着対象物座標データと、実装基板９１の実装先Ｔｃ１の実装先座標データと、を記憶手段６４から読み出し、ステップＳ４５に進む。

ステップＳ４５にて制御盤６０は、吸着ヘッド５０の旋回角度がゼロとなるように旋回駆動手段４３を制御して吸着ヘッド５０の旋回角度を初期化し、切替部５５を閉鎖状態に制御する。そして制御盤６０は、ステップＳ４０にて読み込んだ吸着対象物Ｃ１ｊ（この場合、吸着対象物Ｃ１₁）の吸着対象物座標データに基づいて、吸着対象物Ｃ１ｊの中心位置の真上に吸着ヘッド５０の中心である旋回軸ＺＪが位置するように、Ｘ駆動手段１３及びＹ駆動手段２３を制御し、ステップＳ５０に進む。ステップＳ４５の処理（第１吸着ヘッド移動ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は第１吸着ヘッド移動部６１ｃ（図９参照）として動作する。

ステップＳ５０にて制御盤６０は、吸着対象物Ｃ１ｊの吸着対象物座標データに基づいて、Ｚ駆動手段３３を制御して、吸着対象物Ｃ１ｊの上方から吸着対象物Ｃ１ｊに近接する位置まで吸着ヘッド５０を降下させ、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５０の処理（第１吸着ヘッド降下ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、第１吸着ヘッド降下部６１ｄ（図９参照）として動作する。

ステップＳ５５にて制御盤６０は、切替部５５を開口状態に制御して、吸引ノズル孔５２に吸引力発生部７０からの吸引力を導き、吸着ヘッド５０の吸着面５１に、吸着対象物Ｃ１ｊの被吸着面（上面）を吸着させ、ステップＳ６０に進む。ステップＳ５５の処理（吸着ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、吸着部６１ｅ（図９参照）として動作する。

ステップＳ６０にて制御盤６０は、Ｚ駆動手段３３を制御して、吸着対象物Ｃ１ｊを吸着した吸着ヘッド５０を上方に上昇させ、ステップＳ６５に進む。なお、上昇させる距離は、適宜設定されている。ステップＳ６０の処理（第１吸着ヘッド上昇ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、第１吸着ヘッド上昇部６１ｆ（図９参照）として動作する。

ステップＳ６５にて制御盤６０は、吸着した吸着対象物Ｃ１ｊの被吸着面から印加される圧力に基づいた圧力検出手段からの検出信号の分布を実圧力分布として認識し、実圧力分布に基づいて実吸着位置を認識する。そして制御盤６０は、実吸着位置と、記憶手段６４に記憶されている吸着対象物Ｃ１ｎの理想吸着位置データに基づいた理想吸着位置と、を比較してズレ状態を判定する。ステップＳ６５における、このズレ状態の判定処理（ズレ状態判定ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、判定部６１ｈ（図９参照）として動作する。

なお、図９に示す適正圧力分布生成部６１ｇとして動作する際、例えば、制御盤６０は、図４に示す吸着ヘッドの吸着面５１に関するデータ（圧力検出手段５３の配置、数、寸法、旋回軸ＺＪの位置等）と、図５に示す吸着対象物Ｃ１ｎに関するデータ（吸着対象物Ｃ１ｎの形状、長さａ、長さｂ、中心Ｃｏの位置等）と、に基づいて適正圧力分布Ｄｉ（図７参照）を求める。そして制御盤６０は、求めた適正圧力分布Ｄｉに基づいて理想吸着位置を求めて記憶手段６４に記憶する。

ステップＳ６５では、制御盤６０は、さらに、判定したズレ状態に応じて、旋回駆動手段４３、Ｘ駆動手段１３及びＹ駆動手段２３を用いて、吸着ヘッド５０の旋回軸ＺＪ回りの旋回角度、吸着ヘッド５０のＸ軸方向の位置とＹ軸方向の位置、を補正し、吸着している吸着対象物Ｃ１ｊの位置（実吸着位置）と理想吸着位置とが一致するように補正する。ステップＳ６５における、この吸着ヘッド５０の旋回角度とＸ軸方向及びＹ軸方向の位置の補正処理（補正ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、補正部６１ｉとして動作する。なお、吸着ヘッド５０の吸着ヘッド５０の旋回軸ＺＪ回りの旋回角度、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置、を補正（吸着ヘッドの姿勢の補正）する手順の詳細については後述する。

ステップＳ６５では、制御盤６０は、さらに、ステップＳ４０にて読み込んだ実装先Ｔｃ１の実装先座標データに基づいて、Ｘ駆動手段１３及びＹ駆動手段２３を制御して、実装先Ｔｃ１の中心の位置の真上に、吸着対象物Ｃ１ｊの中心Ｃｏが位置するように、吸着ヘッド５０を移動させ、ステップＳ７０に進む。この吸着ヘッド５０の移動処理（第２吸着ヘッド移動ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、第２吸着ヘッド移動部６１ｊ（図９参照）として動作する。なお、制御盤６０は、ステップＳ６５において、ズレ状態の判定と、吸着ヘッド５０の姿勢の補正と、吸着ヘッド５０の移動と、を同時に行なうことができるので、従来と比較して短時間に移動と補正を行うことができる。

ステップＳ７０にて制御盤６０は、実装先Ｔｃ１の中心の位置の真上に吸着ヘッド５０に吸着された吸引対象物Ｃ１ｎ（姿勢を補正後）の中心Ｃｏが位置している状態にて、再度、ステップＳ６５にて実行したズレ状態の判定処理を実行し、ステップＳ７５に進む。この処理は、吸着ヘッド５０を高速移動等させた際、高速移動への移行及び高速移動からの停止時の加速度等や振動等によって、ステップＳ６５にて判定した状態から吸着対象物Ｃ１ｊが吸着面５１上で、さらにズレた場合に有効となる。

ステップＳ７５にて制御盤６０は、判定したズレ量が許容範囲内であるか否かを判定し、ズレ量が許容範囲内である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ８５に進み、ズレ量が許容範囲を逸脱している場合（Ｎｏ）はステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０に進んだ場合、制御盤６０は、ステップＳ６５にて実行した吸着ヘッドの姿勢の補正処理（旋回軸ＺＪ回りの旋回角度、Ｘ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置、の補正）を実行し、ステップＳ７０に戻る。

ステップＳ８５に進んだ場合、制御盤６０は、実装先Ｔｃ１の実装先座標データに基づいて、Ｚ駆動手段３３を制御して、実装先Ｔｃ１の上方から実装先Ｔｃ１に近接する位置まで吸着ヘッド５０を降下させ、ステップＳ９０に進む。ステップＳ８５の処理（第２吸着ヘッド降下ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、第２吸着ヘッド降下部６１ｋ（図９参照）として動作する。

ステップＳ９０にて制御盤６０は、切替部５５を閉鎖状態に制御して、吸引ノズル孔５２への吸引力を遮断し、実装先Ｔｃ１に吸着対象物Ｃ１ｊを解放（実装）し、ステップＳ９５に進む。ステップＳ９０の処理（解放ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、解放部６１ｍ（図９参照）として動作する。

ステップＳ９５にて制御盤６０は、Ｚ駆動手段３３を制御して、吸着対象物Ｃ１ｊを解放した吸着ヘッド５０を上方に上昇させ、ステップＳＡ０に進む。なお、上昇させる距離は、適宜設定されている。ステップＳ９５の処理（第２吸着ヘッド上昇ステップに相当）を実行している際、制御盤６０は、第２吸着ヘッド上昇部６１ｎ（図９参照）として動作する。

ステップＳＡ０にて制御盤６０は、変数ｊにｊ＋１を代入し（変数ｊの値を次の値に変更し）、ステップＳＡ５に進む。例えば、吸着対象物Ｃ１₁の実装を完了した場合、次の吸着対象物Ｃ１₂の実装の準備をする。

ステップＳＡ５にて制御盤６０は、変数ｊがｍより大きいか否かを判定し、ｍより大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２５に戻り、ｎ以下の場合（Ｎｏ）はステップＳ３５に戻る。例えば本実施の形態の例の場合、図１０に示すように、トレー８１には吸着対象物Ｃ１₁〜Ｃ１₁₂が載置されているので、ｍ＝１２に設定されている。ｊが１２以下の場合は、まだトレーに吸着対象物Ｃ１ｊが残っているので、ステップＳ３５に戻って次の吸着対象物Ｃ１ｊを実装し、ｊが１２を超えた場合は、そのトレーには吸着対象物Ｃ１ｊが残っていないので、ステップＳ２５に戻って新たなトレーを治具８０にセットして実装を継続する。

上述したステップＳ６５における、ズレ状態判定ステップと補正ステップは、第１吸着ヘッド上昇ステップから第２吸着ヘッド降下ステップの間（第１吸着ヘッド上昇ステップと第２吸着ヘッド降下ステップを含む）において、実行すればよい。すなわち、ズレ状態判定ステップと補正ステップは、第１吸着ヘッド上昇ステップと第２吸着ヘッド移動ステップと第２吸着ヘッド降下ステップと、のいずれかと同時に実行することができる。なお、ズレ状態判定ステップと補正ステップを第２吸着ヘッド降下ステップと同時に実行した場合は、ステップＳ７０〜Ｓ８０を省略することができる。

●［吸着ヘッドの旋回角度とＸ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置の補正の手順（図１２〜図１４）］
次に図１２〜図１４を用いて、吸着ヘッド５０の吸着面５１に吸着対象物Ｃ１ｎを吸着した時点における吸着対象物Ｃ１ｎの実吸着位置Ｐｒが理想吸着位置Ｐｉからズレている場合を例に挙げて、吸着ヘッド５０の姿勢の補正の手順について説明する。各図においては、吸着した吸着対象物Ｃ１ｎの実吸着位置Ｐｒを実線にて示し、理想吸着位置Ｐｉを二点鎖線にて示している。

制御盤６０は、まず図１４に示すように、吸着対象物Ｃ１ｎの実吸着位置Ｐｒと、理想吸着位置Ｐｉと、を比較して、旋回角度のズレ量であるズレ角度Δθを求める。そして制御盤６０は、図１３に示すように、旋回駆動手段４３を制御して、旋回軸ＺＪ回りにズレ角度Δθだけ吸着ヘッド５０を旋回させ、ズレ角度Δθをゼロとする。

次に制御盤６０は、図１３に示すように、旋回後の実吸着位置Ｐｒの中心Ｃｏの位置と、理想吸着位置Ｐｉの中心となる旋回軸ＺＪの位置と、におけるＸ軸方向のズレ量であるＸ方向ズレ量ΔＸと、Ｙ軸方向のズレ量であるＹ方向ズレ量ΔＹと、を求める。そして制御盤６０は、図１４に示すように、Ｘ駆動手段１３を制御して、吸着ヘッド５０をＸ軸方向にＸ方向ズレ量ΔＸだけ移動させるとともに、Ｙ駆動手段２３を制御して、吸着ヘッド５０をＹ軸方向にＹ方向ズレ量ΔＹだけ移動させ、Ｘ方向ズレ量ΔＸ及びＹ方向ズレ量ΔＹをゼロとする。これにより、図１４に示すように、補正後の実吸着位置Ｐｒと理想吸着位置Ｐｉとが一致し、吸着ヘッド５０の姿勢の補正が完了する。

なお、上記の説明では、まず旋回駆動手段４３を用いて吸着ヘッド５０の旋回角度の補正を行った後、Ｘ駆動手段１３及びＹ駆動手段２３を用いて吸着ヘッド５０のＸ軸方向の位置の補正及びＹ軸方向の位置の補正を行う例を説明した。しかし、吸着ヘッド５０のズレ角度Δθを求めた後、吸着ヘッド５０をズレ角度Δθだけ旋回させた吸着ヘッドの姿勢を予測し、予測した吸着ヘッドの姿勢からＸ方向ズレ量ΔＸ及びＹ方向ズレ量ΔＹを予測し、予測したズレ角度Δθを解消する旋回駆動手段４３の制御と、予測したＸ方向ズレ量ΔＸ及び予測したＹ方向ズレ量ΔＹを解消するＸ駆動手段１３の制御及びＹ駆動手段２３の制御と、を同時に行ってもよい。

本発明の吸着ヘッド、実装装置、及び実装方法は、本実施の形態にて説明した外観、構造、構成、形状、方法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。また、本実施の形態では、吸着対象物が１２個の例を説明したが、１２個に限定されるものではない。

本実施の形態の説明では、ＩＣ等の電子部品を吸着対象物とした実装装置を例として説明したが、吸着対象物は電子部品に限定されず、種々の部品を実装先に実装する種々の実装装置に適用することが可能である。また本実施の形態の説明では、吸着対象物の被吸着面の輪郭形状が矩形の例を用いて説明したが、吸着対象物の被吸着面の形状は、矩形に限定されるものではない。理想吸着位置からズレた状態の旋回角度は、実際には微小角度であるので、微小な旋回角度も判断できない真円を除き、楕円、三角形や四角形を含む多角形等、ズレた状態の微小旋回角度が判断可能な種々の形状の吸着対象物に適用することができる。

１ 実装装置
１０ Ｘ方向移動機構
１３ Ｘ駆動手段
１４ Ｘ位置検出手段
２０ Ｙ方向移動機構
２３ Ｙ駆動手段
２４ Ｙ位置検出手段
３０ Ｚ方向移動機構
３３ Ｚ駆動手段
３４ Ｚ位置検出手段
４０ 旋回機構
４３ 旋回駆動手段
４３ａ シャフト
４４ 旋回角度検出手段
５０ 吸着ヘッド
５１ 吸着面
５２ 吸引ノズル孔
５３ 圧力検出手段
５４ 配管
５５ 切替部
６０ 制御盤（制御手段）
６４、６５ 記憶手段
７０ 吸引力発生部
８０、９０ 治具
８１ トレー
９１ 実装基板
Ｃ１ｎ 吸着対象物
Ｄｉ 適正圧力分布
Ｄｒ 実圧力分布
Ｐｉ 理想吸着位置
Ｐｒ 実吸着位置
Ｔｃ１ 実装先
ＺＪ 旋回軸

Claims (7)

1. 平面状の被吸着面を有する吸着対象物を吸着する吸着ヘッドであって、
   前記吸着対象物を吸着する面であり前記被吸着面よりも大きい面積を有する吸着面と、
   前記吸着面に設けられて前記被吸着面よりも小さな面積の開口を有する吸引ノズル孔と、
   前記吸着面に配置されているとともに、吸着した前記吸着対象物から印加される圧力に応じた検出信号を出力する複数の圧力検出手段と、を有する、
   吸着ヘッド。
2. 請求項１に記載の吸着ヘッドであって、
   前記圧力検出手段が前記吸着面に整列された状態で配置されている、
   吸着ヘッド。
3. 平面状の被吸着面を有する吸着対象物を吸着して移動させ、実装先で吸着を解除して前記吸着対象物を実装する実装装置であって、
   前記吸着対象物を吸着するための吸引ノズル孔を有する吸着ヘッドを備えた吸着手段と、
   前記吸着ヘッドを動かす可動手段と、
   制御手段と、
   記憶手段と、を有し、
   前記吸着手段は、
   吸引力を発生させる吸引力発生部と、
   前記吸引力発生部からの吸引力を前記吸着ヘッドの前記吸引ノズル孔に導くことと、前記吸引力を前記吸引ノズル孔まで導くことを遮断することと、を切り替える切替部と、を有し、
   前記吸着ヘッドは、
   前記吸着対象物を吸着する面であり前記被吸着面よりも大きい面積を有する吸着面と、
   前記吸着面に設けられて前記被吸着面よりも小さな面積の開口を有する前記吸引ノズル孔と、
   前記吸着面に配置されているとともに、吸着した前記吸着対象物から印加される圧力に応じた検出信号を出力する複数の圧力検出手段と、を有しており、
   前記記憶手段には、前記吸着面に吸着した前記被吸着面が適正な配置であるときの前記圧力検出手段からの検出信号の分布である適正圧力分布に基づいた理想吸着位置が記憶されており、
   前記制御手段は、
   吸着した前記吸着対象物の前記被吸着面から印加される圧力に基づいた前記圧力検出手段からの検出信号の分布を実圧力分布として認識し、前記実圧力分布に基づいた実吸着位置と、前記記憶手段に記憶されている前記理想吸着位置と、に基づいて前記吸着面に対する前記被吸着面の配置のズレ状態を判定するズレ状態判定ステップを実行する判定部と、
   前記判定部により判定されたズレ状態に応じて、前記吸着対象物の前記実装先における配置が適正となるように前記可動部を用いて前記吸着ヘッドの姿勢を調整する補正ステップを実行する補正部と、を有する、
   実装装置。
4. 請求項３に記載の実装装置であって、
   前記圧力検出手段が前記吸着面に整列された状態で配置されている、
   実装装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の実装装置であって、
   前記可動手段は、
   前記吸着ヘッドを水平方向に移動するヘッド移動機構と、
   前記吸着ヘッドを鉛直な旋回軸回りに旋回するヘッド旋回機構と、を有し、
   前記補正部は、前記判定部により判定されたズレ状態に応じて、前記吸着対象物の前記実装先における配置が適正となるように前記ヘッド移動機構及び前記ヘッド旋回機構を用いて前記補正ステップを実行する、
   実装装置。
6. 請求項５に記載の実装装置であって、
   前記可動手段は、
   前記吸着ヘッドを昇降するヘッド昇降機構を有し、
   前記制御手段は、
   前記ヘッド移動機構を用いて、前記吸着ヘッドを前記吸着対象物の上方の位置まで移動させる第１吸着ヘッド移動ステップを実行する第１吸着ヘッド移動部と、
   前記ヘッド昇降機構を用いて、前記吸着対象物の上方から前記吸着対象物に近接する位置まで前記吸着ヘッドを降下させる第１吸着ヘッド降下ステップを実行する第１吸着ヘッド降下部と、
   前記切替部を用いて、前記吸引ノズル孔に前記吸引力を導き、前記吸着ヘッドに前記吸着対象物の前記被吸着面を吸着させる吸着ステップを実行する吸着部と、
   前記ヘッド昇降機構を用いて、前記吸着対象物を吸着した前記吸着ヘッドを上方に上昇させる第１吸着ヘッド上昇ステップを実行する第１吸着ヘッド上昇部と、
   前記ヘッド移動機構を用いて、前記吸着ヘッドを前記実装先の上方の位置まで移動させる第２吸着ヘッド移動ステップを実行する第２吸着ヘッド移動部と、
   前記ヘッド昇降機構を用いて、前記実装先の上方から前記実装先に近接する位置まで前記吸着ヘッドを降下させる第２吸着ヘッド降下ステップを実行する第２吸着ヘッド降下部と、
   前記切替部を用いて、前記吸引ノズル孔への前記吸引力を遮断し、前記実装先に前記吸着対象物を解放する解放ステップを実行する解放部と、
   前記ヘッド昇降機構を用いて、前記吸着対象物を解放した前記吸着ヘッドを上方に上昇させる第２吸着ヘッド上昇ステップを実行する第２吸着ヘッド上昇部と、を有し、
   前記第１吸着ヘッド上昇ステップと前記第２吸着ヘッド降下ステップを含む前記第１吸着ヘッド上昇ステップから前記第２吸着ヘッド降下ステップの間において、前記ズレ状態判定ステップと、前記補正ステップと、を実行する、
   実装装置。
7. 吸着対象物の平面状の被吸着面を吸着ヘッドの吸着面に吸着して移動させ、実装先で吸着を解除して前記吸着対象物を実装する実装方法であって、
   吸着した前記吸着対象物の前記被吸着面から前記吸着面に印加される圧力を検出し、検出した前記吸着面上の圧力分布である実圧力分布に基づいた実吸着位置と、前記吸着面に吸着した前記被吸着面が適正な配置であるときに検出される前記吸着面上の圧力分布である適正圧力分布に基づいた理想吸着位置と、を比較し、前記実吸着位置と前記理想吸着位置との偏差の分に応じて前記吸着ヘッドの姿勢を補正することにより前記吸着対象物の前記実装先における配置が適正となるように制御して前記吸着対象物を実装する実装方法。
   

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