JP2834875B2

JP2834875B2 - 部品装着装置

Info

Publication number: JP2834875B2
Application number: JP2227667A
Authority: JP
Inventors: 正信坂口
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1990-08-28
Filing date: 1990-08-28
Publication date: 1998-12-14
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: JPH04107996A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、ツール取付部から吸着ノズルを有するツー
ルをチップ部品に合わせて交換して、該吸着ノズルを用
いてチップ部品を吸着してプリント基板に装着する部品
装着装置に関する。

（ロ）従来の技術この種ツール交換が行なわれる部品装着装置が特開昭
62−145899号公報に開示されている。該従来技術ではツ
ールの交換動作後、ヘッドにはツールが取付けられたも
のとしてその後の部品装着動作が行なわれる。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし前記従来技術ではツール交換後にツールが取付
けられていない場合であっても、交換されているはずの
ツールが有する吸着ノズルにより部品を吸着しようとし
てしまい、事故が発生する恐れがあるという欠点があ
る。

そこで本発明は、ツールが無いまま部品を吸着して事
故が発生しないようにすることを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段このため本発明は、ツール取付部から吸着ノズルを有
するツールをチップ部品に合わせて交換して、該吸着ノ
ズルを用いてチップ部品を吸着してプリント基板に装着
する部品装着装置に於いて、吸着ノズルに吸着されたチ
ップ部品の位置ずれを認識する機能を有すると共に、ツ
ール交換後にツール取付部のツールの有無を検出する機
能を有する部品認識カメラを設けたものである。

（ホ）作用部品認識カメラは、ツール交換後のツールの有無を検
出する。

（ヘ）実施例以下本発明の一実施例を図に基づき説明する。

第１図に於いて、（１）は本発明を適用せる部品装着
装置である。（２）は一対の供給コンベアであり、
（３）はＸテーブル部であり、（４）は一対の排出コン
ベアであり、（５）はＹヘッド部であり、（６）はチッ
プ部品（７）を供給する部品供給部であり、（８）はツ
ール交換部である。

供給コンベア（２）はプリント基板（10）を搬送し、
Ｘテーブル部（３）に該基板（10）を供給するものであ
り、排出コンベア（４）はＸテーブル部（３）より排出
された基板（10）を下流装置に排出するために搬送する
ものである。

次に、Ｙヘッド部（５）について詳述する。第１図及
び第２図に於いて、（12）（12）は装着ヘッドであり、
ヘッドボールネジ（13）（13）に嵌合したヘッド用ナッ
ト（14）（14）に取付けられており、ヘッド駆動モータ
（15）（15）に駆動され該ボールネジ（13）（13）が回
動することによりヘッドリニアガイド（16）（16）（1
6）（16）に案内されＹ方向に移動をし、部品供給部
（６）より供給される部品（７）をＸテーブル部（３）
にて基板（10）に装着する。

装着ヘッド（12）について詳述する。第３図に於い
て、（18）は部品（７）を吸着するノズル（19）を先端
に有する上下動体であり、装着ヘッド（12）に上下動可
能に３本設けられている。

（20）は上下動体（18）を下降させないように規制す
るストッパ機構であり、（21）は上下動体（18）を上下
動させる上下動駆動機構であり、（22）は上下動体（1
8）をθ方向に回動させる回動機構である。（23）は部
品（７）を照明するための照明ユニットである。

上下動体（18）の構造について詳述する。第２図及び
第３図に於いて、（24）はノズル（19）を先端に有する
ツールであり、部品（７）を吸着するための部品吸着真
空通路（25）が内部に形成されると共に光線を拡散させ
て部品（７）に照射するための乳白色の拡散板（26）が
設けられている。ツール（24）は部品（７）の大きさ及
び形状に応じてノズル（19）及び拡散板（26）の大きさ
が異なったものが多数用意されている。

（27）はツール（24）を吸引保持するシャフトであり
内筒（28）及び外筒（29）とより成り、内筒（78）内に
ツール（24）の部品吸着真空通路（25）に連通する部品
真空通路（30）を有すると共に内筒（28）と外筒（29）
の間にツール（24）を吸引するツール真空通路（31）を
形成している。外筒（29）の下端部には一対の板バネ
（32）が取付けられており、ツール（24）はツール真空
通路（31）よりの真空吸引と板バネ（32）とによりシャ
フト（27）下端に取外し可能に保持される。

（34）はシャフト（27）の上部に取付けられた二重管
継手であり、フランジ（35）が形成された回転案内ナッ
ト（36）とナット（37）とより成る。回転案内ナット
（36）はシャフト（27）に対してベアリング（38）を介
して回動が可能であり、ツール真空通路（31）に連通さ
せるため真空用パイプ（39）がシャフト（27）の外筒ま
で嵌入されている。

シャフト（27）の真空用パイプ（39）が達している部
分には全周に亘り溝（40）が刻設されており、該溝（4
0）の一部分が開口（40A）し、シャフト（27）が回動機
構（21）により回転案内ナット（36）中を回転しても真
空通路（31）が前記開口（40A）及び溝（40）を介して
真空用パイプ（39）に連通する。

ナット（37）は外筒（29）に固定されており、シャフ
ト（27）の回動に伴って回動する。（41）は真空通路
（31）をナット（37）内にて真空が漏れないよう密閉す
るナットＯリングであり、（42）（42）は回転案内ナッ
ト（36）内にて溝（40）よりベアリング（38）を介して
真空が漏れないよう密閉する回転ナットＯリングであ
る。真空用パイプ（39）及び部品吸着真空通路（25）は
夫々図示しない真空源に図示しないバルブを介して接続
されている。真空用パイプ（39）は図示しないバルブを
介して更に圧縮空気源にも接続されている。（43）はシ
ャフト（27）に固定されている回動機構（22）により回
動が規制される被規制部材である。

次に、ストッパ機構（20）について詳述する。（46）
は下端に爪部（47）を有するストッパレバーであり、ヘ
ッド用ナット（14）に取付けられた取付板（49）に設け
られたソレノイド（50）に上端が回動可能に軸着されて
おり該ソレノイド（50）の前後動により支軸（51）を支
点に揺動する。

即ち、ソレノイド（50）が消磁した状態で突出してい
る場合、爪部（47）がフランジ（35）の下面に係止して
上下動体（18）の下動を規制し上下動体（18）をロック
し、ソレノイド（50）が励磁して後退するとフランジ
（35）より爪部（47）が外れ上下動体（18）は下動が可
能となる。

次に、上下動駆動機構（21）について詳述する。上下
動モータ（56）が上下動ボールネジ（54）を回動させる
ことにより、上下動ナット（55）に取付けられた上下動
板（57）は取付板（49）に設けられたリニアガイド（5
3）（53）に沿って上下動する。該上下動板（57）には
３箇所に前記フランジ（35）の下面に係止して上下動体
（18）（18）（18）を夫々支持するカムフォロワ（58）
（58）（58）が設けられており、ストッパレバー（46）
のロックが解かれた上下動体（18）はモータ（56）の回
動によりカムフォロワ（58）に支持されながら上下動を
する。

次に、回動機構（22）について詳述する。第２図及び
第３図に於いて、（60）は取付板（49）に垂設されたブ
ロックであり、（61）は該ブロック（60）に埋設された
回動ベアリング体であり、（62）は該回動ベアリング体
（61）に案内されてθ方向に回動する上下動ガイド体で
ある。シャフト（27）は上下動ガイド体（62）に案内さ
れ上下動可能である。

上下動ガイド体（62）の下部の外周にはタイミングプ
ーリ（64）が嵌着されており、ブロック（60）に設置さ
れたノズル回動モータ（65）の下部にはモータタイミン
グプーリ（66）が軸着されている。モータ（65）の駆動
により両プーリ（64），（66）及び両プーリ（64），
（66）の間に張着されたタイミングベルト（67）を介し
て上下動ガイド体（62）は回動を行なう。

上下動ガイド体（62）の上部には回り止めローラ（6
8）を有する一対の回り止め（69）が形成されており、
シャフト（27）に固定されている被規制部材（43）に該
ローラ（68）（68）が両側より係止してシャフト（27）
のθ方向の回動を規制している。従って、上下動ガイド
体（62）がモータ（65）により回動すると、回り止め
（69）及び被規制部材（43）を介してシャフト（27）及
びノズル（19）がθ方向に回動することになる。

第１図、第２図、第４図、第５図及び第６図に於い
て、（71）（71）は並設された部品認識カメラであり、
部品供給部（６）にてノズル（19）が吸着して取出した
部品（７）は装着ヘッド（12）の移動により移動して来
て該カメラ（71）により吸着位置、姿勢及びリード曲
り、リード浮き等を認識される。

Ｘテーブル部（３）にて部品（７）が装着されるプリ
ント基板（10）の上面の高さを部品装着レベルとし、カ
メラ（71）の焦点距離を「L₂」とすると該夫々のカメラ
（71）は焦点距離「L₂」だけ部品装着レベルよりも下方
に設けられている。即ち、部品（７）が該カメラ（71）
上に停止したとき、部品（７）の下面の高さ位置が部品
装着レベルにあれば、部品（７）の下面にカメラ（71）
の焦点が合い、部品（７）の撮像が可能となる。

ここで、装着ヘッド（12）の下部に取付けられている
照明ユニット（23）について説明する。照明ユニット
（23）はノズル（19）に吸着された部品（７）がカメラ
（71）に認識される際に部品（７）を照明するものであ
る。第２図、第７図及び第８図に於いて、（73）は取付
板（49）に固定して取付けられたフレームであり、ピン
（75）（75）（75）（75）が四隅に配設されている。
（74）はノズル（19）（19）（19）上にピン（75）（7
5）（75）（75）に取付けられて設けられた発光用のLED
（76）を多数下面に配設した照明用基板であり、シャフ
ト（27）が貫通して上下動する部分が開口している。

照明用基板（74）の下部には一定間隔を置いて乳白色
の１枚のユニット拡散板（77）がピン（75）（75）（7
5）（75）に取付けられており、LED（76）の発光する光
線を透過拡散して場所による明暗を均一化している。ユ
ニット拡散板（77）により均一化された光線は拡散板
（26）を透過拡散してさらに均一な光線となってチップ
部品（７）に照射される。ユニット拡散板（77）にても
シャフト（27）が貫通している部分は開口している。

拡散板（26）を透過した照明光が部品（７）全体に照
射されるように拡散板（26）は部品（７）の大きさに合
せて用意されている。小さな部品（７）を大きな拡散板
（26）で照明することもできるが小さな部品（７）を吸
着するノズル（19）には小さな拡散板（26）を使用する
方が載置するスペースを取らずによい。

次に、Ｘテーブル部（３）について説明する。第１図
に於いて、（81）は供給コンベア（２）（２）に供給さ
れた基板（10）を載置するＸテーブルであり、Ｘボール
ネジ（82）に嵌合する図示しないナットが取付けられて
おりＸモータ（83）によるＸボールネジ（82）の回動に
よりＸリニアガイド（84）に沿ってＸ方向に移動する。

ノズル（19）に吸着されて装着ヘッド（12）により移
動して来たチップ部品（７）は装着ヘッド（12）のＹ方
向移動とＸテーブル（81）のＸ方向移動によりＸテーブ
ル（81）上の基板（10）上に装着される。

次に、ツール交換部（８）について詳述する。第１図
及び第９図に於いて、（85）はノズル（19）及び拡散板
（26）の大きさ及び形状の異なることにより種類の異な
るツール（24）をＸ方向に並べて載置して収納するツー
ルテーブルである。ツールテーブル（85）にはツール
（24）がずれないように拡散板（26）の大きさに合せて
凹部（86）が形成され凹部（86）の中央部にはノズル
（19）の逃げ及びツール交換のために貫通孔（87）が開
口している。

ツールテーブル（85）は移動台（88）に取付けられて
いる。移動台（88）はツール用ボールネジ（91）が嵌合
するツール用ナット（92）に取付けられており、ツール
用モータ（93）が該ボールネジ（91）を回動させるとツ
ール用リニアガイド（94）に沿ってＸ方向の移動を行な
う。従って、ツールテーブル（85）はＸ方向に移動する
ことになる。

第10図に於いて、（95）は基台（96）に固定して設け
られたシリンダであり、該シリンダ（95）のロッド（9
7）には取付片（98）を介してパット保持部材（99）が
取付けられている。

パッド保持部材（99）は筒状でありツール（24）を交
換する吸着パッド（100）が嵌入されているが、吸着パ
ッド（100）の吸着部は広がって段部を形成しており、
吸着パッド（100）の軸部に巻着されたバネ（101）が該
段部に係合して吸着パッド（100）を上方に付勢し支持
している。吸着パッド（100）の上面は中央部に凹部が
形成されシリンダ（95）が作動したときに交換するツー
ル（24）の拡散板（26）の下面に当接したときにノズル
（19）を逃げている。吸着パッド（100）内には真空吸
着用の真空通気路（104）が形成され吸着パッド（100）
の上面で数箇所に開口している。真空通気路（104）は
吸着パッド（100）の下方より図示しない真空源に図示
しないバルブを介して接続されている。

前記貫通孔（87）はシリンダ（95）の作動により上動
した吸着パッド（100）が入り込める大きさ位置に開口
している。パッド（100）は装着ヘッド（12）に保持さ
れているノズル（19）が通過する軌道とツールテーブル
（85）の貫通孔（87）の通過する軌道の交点に位置して
設けられている。装着ヘッド（12）は２個設けられてい
るためパッド（100）も２個設けられている。シリンダ
（95）の作動したときにはパッド（100）は上下動体（1
8）に保持された状態のツール（24）の拡散板（26）下
面にバネ（101）により付勢されながら当接する位置に
位置している。

次に、部品供給部（６）について説明する。第１図及
び第11図に於いて、部品供給部（６）は本実施例の場
合、テープ（105）に収納された部品（７）を供給する
テープ部品供給装置（106）が並設されて構成されてい
る。供給装置（106）が供給する部品（７）は多品種あ
り通常一台の供給装置（106）は一種類の部品（７）を
供給し多数の供給装置（106）により多品種の部品
（７）が供給されるが、隣り合う供給装置（106）は所
定間隔を存して並設されている。

装着ヘッド（12）に取付けられている上下動体（18）
は３本であることを前述しているが、該上下動体（18）
（18）（18）の取付けられている間隔は供給装置（10
6）の設置間隔と一致しており、ツール（24）の種類が
部品（７）に合ったものであるとき３本のノズル（19）
（19）（19）が同時に下降して同時に部品（７）（７）
（７）を吸着することができる。

第12図において、（110）はCPUでRAM（111）に格納さ
れたNCデータ及び部品種データ等に基づき部品装着に係
わる動作をROM（113）に格納されたプログラムに従って
制御する。CPU（110）はインターフェース（114）を介
して上下動モータ（56）、ソレノイド（50）、ヘッド駆
動モータ（15）、ノズル回動モータ（65）、Ｘモータ
（83）、ツール用モータ（93）及びLED（76）等を制御
する。

RAM（111）に格納されているNCデータは、第13図のよ
うに表わされステップの順番に、プリント基板（10）の
Ｘ座標データ、Ｙ座標データで示される位置に角度デー
タの示す角度でツール番号の示すツール（24）を用いて
部品データの種類の部品（７）が装着されることにな
る。部品（７）の種類毎に対応したツール番号のツール
（24）がある。

同じくRAM（111）に格納されている部品種データは、
第14図のように表わされ部品データで示される部品
（７）の品種毎に部品の長さ、部品幅及び部品厚さの各
データが格納されている。部品データ「R₃」，「R₁」及
び「R₅」の部品（７）の部品厚さデータは夫々「t₃」，
「t₁」及び「t₅」であるものとする。RAM（111）にはま
た、上下動体（18）がストッパレバー（46）でロックさ
れている位置からノズル（19）の先端が部品装着レベル
まで下降する距離「L₁」が記憶されている。

前記拡散板（26）の下面には、ツール番号によるツー
ル（24）の種類を表わすマーク（102）が付されカメラ
（71）に認識が可能に成されている。

該マーク（102）は第15図のように拡散板（26）下面
の所定部分に付され、この場合長手方向の長さによりツ
ール（24）の種類が表わされ、この各ツール（24）の種
類に対応した長さデータがRAM（111）に格納されてい
る。

以上のような構成により以下動作について説明する。

先ず、ツール（24）の交換動作について説明する。ツ
ール（24）の交換はNCデータ中のツール番号に基づき適
時に行なわれるが、ステップM1の部品（７）を装着する
ためツール番号「10」のツール（24）に交換する動作に
ついて説明する。

先ず、交換したいツール（24）を保持している装着ヘ
ッド（12）はモータ（15）の駆動によりボールネジ（1
3）及びナット（14）を介してリニアガイド（16）に沿
ってＹ方向に移動し、交換したいツール（24）を吸着パ
ッド（100）の上空に位置させる。このとき、ツールテ
ーブル（85）が固定された移動台（88）はモータ（93）
に駆動されボールネジ（91）及びナット（92）を介して
リニアガイド（94）に沿ってＸ方向の移動をし、装着ヘ
ッド（12）のツール（24）が載置されるべき凹部（86）
はパッド（100）の上空に位置する。

すると、交換するツール（24）を保持している上下動
体（18）のフランジ（35）に係止しているストッパレバ
ー（46）がソレノイド（50）の作動によりフランジ（3
5）より外れる。そして、モータ（56）の駆動によりボ
ールネジ（54）が回動しナット（55）を介して上下動板
（57）がリニアガイド（53）に沿って下降しカムフォロ
ワ（58）に支持されている上下動体（18）は上下動ガイ
ド体（62）に案内されながら下降する。ツール（24）が
所定位置まで下降した位置でモータ（56）は停止しツー
ル（24）は停止する。

すると、シリンダ（95）が作動しロッド（97）が上昇
し取付片（98）及びパッド保持部材（99）を介して吸着
パッド（100）は貫通孔（87）を通り抜け上昇し拡散板
（26）の下面にノズル（19）を逃げて当接する。ロッド
（97）はさらに上昇するためバネ（101）の付勢力によ
りパッド（100）は拡散板（26）を押圧しながら上昇し
第16図に示される状態になる。

このとき、図示しないバルブが切換えられて真空用パ
イプ（39）、溝（40）及びツール真空通路（31）内に圧
縮空気が供給されると共に、真空通気路（104）を介し
て図示しない真空源により拡散板（26）が吸着パッド
（100）に吸着される。この後、シリンダ（95）が作動
してロッド（97）が下降するとツール（24）はツール真
空通路（31）内の圧縮空気に押圧され板バネ（32）の付
勢力に抗しながら吸着パッド（100）に吸着されて下降
する。するとツール（24）はツールテーブル（85）の凹
部（86）に載置される。このときには各バルブが切換え
らえツール真空通路（31）及び真空通気路（104）内は
大気圧となっている。

その後上下動体（18）はモータ（56）に駆動され上昇
する。次にツールテーブル（85）がモータ（93）に駆動
され移動し上下動体（18）が待機している位置に使用し
たいツール番号「10」のツール（24）を位置させる。

そして上下動体（18）がモータ（56）により下降して
ツール真空通路（31）が真空吸引しているところにシリ
ンダ（95）の作動により吸着パッド（100）が上昇しツ
ール（24）を真空通気路（104）を介して吸着しながら
押上げシャフト（27）に第14図のごとく嵌合させる。す
ると、ツール（24）は板バネ（32）の付勢力とツール真
空通路（31）を介する真空吸引によりシャフト（27）に
保持される。

この後、吸着パッド（100）は真空通気路（104）を介
する吸着を止めシリンダ（95）により下降し、上下動体
（18）はモータ（56）により上昇する。こうしてツール
（24）の交換動作は終了する。

この後、装着ヘッド（12）はカメラ（71）の上空まで
移動して、交換されたツール（24）を該カメラ（71）の
直上に停止させる。すると、ソレノイド（50）により上
下動体（18）のロックが外され、上下動体（18）は拡散
板（26）の下面がカメラ（71）の焦点位置に達するまで
下降して第５図の状態となる。そして、該カメラ（71）
は拡散板（26）の下部に付されたツールデータ「10」の
ツール（24）を示す第15図のマーク（102）を認識し、C
PU（110）はツール番号「10」のツール（24）が取付け
られていると判断する。

また、ツールテーブル（85）のツール番号「10」のツ
ール（24）が載置されるべき位置に異なる種類のツール
（24）が誤って載置されていた場合、ツール（24）が交
換され上述と同様にして拡散板（26）のマーク（102）
の認識が行なわれるが、CPU（110）はマーク（102）が
異なる種類であると判断する。この後、図示しない報知
装置により作業者に異常を報知して、装着装置（１）は
動作を停止する。

また、ツールテーブル（85）のツール番号「10」のツ
ール（24）が載置されているべき位置に誤ってツール
（24）が載置されていない場合、装着ヘッド（12）のシ
ャフト（27）にはツール（24）が取付けられていない第
６図の状態のままカメラ（71）による認識が行なわれ
る。このとき、撮像されるマーク（102）が無いためCPU
（110）はツール（24）が無い可能性のあることを判断
し、次にノズル（19）の下面の位置が部品装着レベルと
なるよう上下動体（18）を上昇させる。

そして、前記カメラ（71）により撮像を行なうが、ノ
ズル（19）が撮像されないので、CPU（110）はノズル
（19）が無い、即ちツール（24）が取付けられていない
と判断し、前述と同様に異常が報知され装着装置（１）
の動作は停止される。

次に、ツール（24）の交換が正常に行なわれ第２図の
右側及び左側の上下動体（18）にツール番号「10」のツ
ール（24）が、中央の上下動体（18）にツール番号「2
0」のツール（24）が取付けられたものとして部品
（７）を基板（10）に装着する動作について説明する。

先ず、装着ヘッド（12）はモータ（15）に駆動された
ボールネジ（13）の回動によりリニアガイド（16）に沿
って部品供給部（６）まで移動する。このとき、上下動
体（18）は３本共ストッパレバー（46）によりロックさ
れている。最初に、３本のノズル（19）のうちの第２図
の右端のノズル（19）がステップM1の部品データ「R₃」
の部品（７）を供給するテープ部品供給装置（106）の
上空に位置すると右端のソレノイド（50）が励磁されス
トッパレバー（46）が吸引され爪部（47）がフランジ
（35）より外れ上下動体（18）のロックが外れる。

そして、モータ（56）の駆動により上下動体（18）は
カムフォロワ（58）に支持されながら下降し部品（７）
の図示しない真空源により部品吸着真空通路（25），部
品真空通路（30）を介してノズル（19）の先端に吸着し
て上昇する。

するとソレノイド（50）が突出しストッパレバー（4
6）が支軸（51）を支点に揺動し爪部（47）がフランジ
（35）の下面に係止し上下動体（18）はロックされる。
次に装着ヘッド（12）が移動して中央のノズル（19）が
ステップM2の部品データ「R₁」の部品（７）を供給する
供給装置（106）の上空に位置し上述の右端のノズル（1
9）の場合と同様に部品（７）を吸着しその後上下動体
（18）はストッパレバー（46）にロックされる。

次に上述と同様に左端のノズル（19）がステップM3の
部品データ「R₅」の部品（７）の吸着動作を行なう。

３本のノズル（19）が部品（７）を吸着した後、装着
ヘッド（12）はモータ（15）によりカメラ（71）（71）
上空まで移動する。このとき、右端のノズル（19）は右
側のカメラ（71）の上空に位置し、中央のノズル（19）
は左側のカメラ（71）の上空に第４図のように位置す
る。

すると、右端及び中央のストッパレバー（46）（46）
がソレノイド（50）（50）の励磁により上下動体（18）
（18）のロックを外し、モータ（56）の駆動により右端
及び中央の上下動体（18）（18）が下降する。CPU（11
0）はRAM（111）に記憶されている部品データ「R₃」の
部品厚さ「t₃」を下降距離「L₁」より減算した「L₁−
t₃」の距離だけ下降させて右端のノズル（19）に吸着さ
れた部品（７）の下面を部品装着レベルに位置させてモ
ータ（56）を停止させる。

次に、ステップM1の角度データ「Z₁」に基づき、CPU
（110）はモータ（65）を回動させプーリ（64），（6
6）及びタイミングベルト（67）を介して上下動ガイド
体（62）を回動ベアリング体（61）に沿って回動させ
る。

このとき回動ベアリング体（61）が回動することによ
り、被規制部材（43）が回り止め（69）に規制され回動
しノズル（19）及び部品（７）は角度データ「Z₁」に基
づき回動することになる。該ノズル（19）が回動する
際、シャフト（27）と共にナット（37）は回転するが回
転案内ナット（36）は回転せずシャフト（27）はベアリ
ング（38）に案内され回転案内ナット（36）中を回転す
ることになる。

すると、右端のシャフト（27）の周囲の必要な範囲の
LED（76）…が発光しユニット拡散板（77）及び拡散板
（26）に拡散された光線が部品（７）に照射され、カメ
ラ（71）は該部品（７）の吸着位置及び姿勢を認識す
る。

次に、CPU（110）は部品データ「R₁」の部品厚さ
「t₁」を下降距離「L₁」より減算した「L₁−t₁」の距離
に基づき、モータ（56）の駆動により中央のノズル（1
9）に吸着された部品（７）の下面を左側のカメラ（7
1）の焦点位置、即ち部品装着レベルに位置させる。

次に、右端のノズル（19）と同様にしてステップM2の
角度データ「Z₂」に基づき中央のノズル（19）も回動さ
れる。

すると、中央のシャフト（27）の周囲の必要な範囲の
LED（76）…が発光し、部品（７）はユニット拡散板（7
7）及び拡散板（26）を介して照明され部品（７）の認
識が行なわれる。次に、モータ（56）の駆動により取付
板（49）が上動し右端及び中央の上下動体（18）は上動
する。ソレノイド（50）が消磁しストッパレバー（46）
が揺動することにより上下動体（18）はロックされる。

然る後、装着ヘッド（12）は第２図に於いて、右側に
移動して部品データ「R₅」の部品（７）を吸着している
左端のノズル（19）が左側のカメラ（71）の上空に位置
すると停止する。すると、左端のソレノイド（50）が励
磁してストッパレバー（46）による上下動体（18）のロ
ックは解かれ、部品厚さ「t₅」を下降距離「L₁」より減
算した「L₁−t₅」の距離分モータ（56）の駆動により該
上下動体（18）を下降させ認識カメラ（71）の焦点位置
にノズル（19）の吸着する部品（７）の下面を位置させ
る。次に、右端及び中央のノズル（19）と同様にステッ
プM3の角度データ「Z₃」に基づきモータ（65）の回動が
行なわれる。

そして、左端のシャフト（27）の周囲のLED（76）（7
6）…が発光してカメラ（71）は部品（７）の認識を行
なう。この後、上下動体（18）は上動してストッパレバ
ー（46）にロックされる。

こうして、カメラ（71）（71）による部品（７）の認
識が終了すると、装着ヘッド（12）はＹ方向に移動しＸ
テーブル（81）はモータ（83）の駆動によりボールネジ
（82）の回動を介してリニアガイド（84）に沿ってＸ方
向に移動を行なう。

カメラ（71）（71）の認識結果で部品（７）の位置ず
れがある場合、装着ヘッド（12）及びＸテーブル（81）
はずれ量の補正が加えられた距離分移動する。

また、θ方向に角度ずれがある場合、前述と同様にモ
ータ（65）は角度ずれを補正する角度分回動する。

然る後に、右端のソレノイド（50）が励磁してストッ
パレバー（46）が規制を解き、モータ（56）の駆動によ
りノズル（19）は下降をし基板（10）に部品（７）が装
着される。

装着を終了したノズル（19）は、モータ（56）の駆動
により上動する。この後、上動した上下動体（18）はス
トッパレバー（46）にロックされる。その後、残る２本
のノズル（19）に吸着された部品（７）も上述と同様に
して基板（10）に装着される。このとき、各上下動体
（18）はストッパレバー（46）にロックされていること
になる。

以上のようにして部品（７）の装着動作が３本共に終
了すると、装着ヘッド（12）は次に装着する部品（７）
を取出すため部品供給部（６）に移動する。

以上のような動作を繰返して部品装着動作が行なわれ
ていくが、保持されているノズル（19）では取出すべき
部品（７）が吸着できない等場合によっては部品供給部
（６）より１本あるいは２本のノズル（19）のみが部品
（７）を吸着して部品装着が行なわれることがある。ま
た、場合によっては前述する要領でツール（24）の交換
が適時行なわれる。

以上のようにしてＸテーブル（81）に載置されている
基板（10）への部品装着がステップM100まで終了する
と、該基板（10）は排出コンベア（４）に移載され、該
コンベア（４）は該基板（10）を搬送して排出する。

また、ツール（24）を交換した後ツール（24）の種類
を確認するためカメラ（71）で拡散板（26）のマーク
（102）を確認するが、マーク（102）が無かった場合、
シャフト（27）の先端部をカメラ（71）の焦点まで下降
させてカメラ（71）により例えば板バネ（32）のような
特徴ある部分を認識させ、その部分が認識されたならば
ツール（24）が無いと判断するようにしてもよい。ある
いは、マーク（102）が無かった場合、直ちにツール（2
4）が無いと判断するようにしてもよい。

さらに、ツール（24）の交換後、ツール（24）の有無
のみの検出をノズル（19）の先端部の本実施例のような
認識あるいはシャフト（27）の先端部の認識で行なっ
て、ツール（24）が有る場合は正しい種類のツール（2
4）が取付けられていると、CPU（110）が判断するよう
にしてもよい。

また、ツール番号毎にノズル（19）の下面の形状、ノ
ズル径あるいは面積をRAM（111）に記憶しておき、ツー
ル（24）の交換後に、ノズル（19）の下面をカメラ（7
1）にて認識し、ツール番号に対応した形状、ノズル径
あるいは面積であった場合に正しいツール（24）が取付
けられているものと判断し、そうでない場合ツール交換
で異常が起ったと判断してもよい。このときは、先ずノ
ズル（19）が撮像されているかどうかでツール（24）の
有無を判断してから正しいツール（24）であるかの判断
をすればよい。この場合及び本実施例の場合もノズル
（19）の下面の撮像の際、ノズル（19）の下面を部品装
着レベルに正確に合わせるようノズル（19）の下降を行
なわなくともノズル（19）の像が認識できる位置であれ
ばよい。

さらに、上述しているようなツール（24）のチェック
はツール交換直後だけでなく、電源投入後、自動運転ス
タート時または長時間運転を休止してからの再運転時等
に自動的に行なわれるようにしてもよいし、チェックを
行なわせるためのスイッチを設け該スイッチを押圧して
ツール（24）のチェックが行なわれるようにしてもよ
い。

（ト）発明の効果以上のように本発明は、特別にセンサやカメラを設け
ることなく部品認識カメラを用いてツール交換後のツー
ルの無しを検出できるので、ツール無しによる事故の発
生を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用せる部品装着装置の平面図、第２
図は装着ヘッドの斜視図、第３図は上下動体の縦断面
図、第４図は吸着ノズル及びプリント基板及び部品認識
カメラの位置関係を示す側面図、第５図はツール有りを
部品認識カメラが認識している側面図、第６図はツール
無しを認識カメラが認識している側面図、第７図は照明
ユニットの一部破断せる平面図、第８図は照明ユニット
の一部破断せる正面図、第９図はツール交換部の斜視
図、第10図はツール交換部の要部側面図、第11図は部品
供給部の斜視図、第12図は本発明の制御ブロック図、第
13図はNCデータを示す図、第14図は部品種データを示す
図、第15図はツールを吸着ノズル側より見た図、第16図
はツール交換動作を示す側面図である。（７）……チップ部品、（10）……プリント基板、（1
2）……装着ヘッド（ツール取付部）、（19）……吸着
ノズル、（24）……ツール、（71）……部品認識カメ
ラ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ツール取付部から吸着ノズルを有するツー
ルをチップ部品に合わせて交換して、該吸着ノズルを用
いてチップ部品を吸着してプリント基板に装着する部品
装着装置に於いて、吸着ノズルに吸着されたチップ部品
の位置ずれを認識する機能を有すると共に、ツール交換
後にツール取付部のツールの有無を検出する機能を有す
る部品認識カメラを設けたことを特徴とする部品装着装
置。