JP2872092B2

JP2872092B2 - 部品装着方法及び同装置

Info

Publication number: JP2872092B2
Application number: JP7294262A
Authority: JP
Inventors: 仁小野寺; 博桜井
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1999-03-17
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JPH08228097A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ等の電子部品
のような小片状の電子部品をプリント基板上の所定位置
に装着するための部品装着方法および同装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、吸着ノズルを有する部品装着用の
ヘッドユニットにより、テープフィーダー等の部品供給
部から電子部品を吸着して、位置決めされているプリン
ト基板上に移送し、プリント基板の所定位置に装着する
ようにした部品装着装置は一般に知られている。この装
置においては、通常、上記ヘッドユニットがＸ軸方向お
よびＹ軸方向に移動可能とされるとともに、吸着ノズル
がＺ軸方向に移動可能かつ回転可能とされて、各方向の
移動および回転のための駆動手段が設けられ、これらの
駆動手段および吸着ノズルに対する負圧供給手段が制御
部によって制御されることにより、部品の吸，装着動作
が自動的に行なわれるようになっている。また、部品吸
着後に、ヘッドユニットに具備された光学的検知手段に
より部品の投影像が検知され、これに基づいて部品が正
常に吸着されているかどうかの判定、および部品吸着位
置のずれの検出等が行われるようになっている。

【０００３】また、この種の装置においては、上記のよ
うな部品の吸，装着等の本作業を行なう前の準備作業と
して、ノズル径等が異なる複数種類の吸着ノズルの中か
ら装着すべき部品の種類に応じた吸着ノズルが選択され
て、この吸着ノズルがヘッドユニットに取り付けられ、
部品の種類が変更された場合にそれに応じて吸着ノズル
が交換される。このヘッドユニットに対する吸着ノズル
の取り付け、交換は手作業で行なわれ、あるいは、ノズ
ル交換用ステーションとヘッドユニットとの間で自動的
に行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような装置におい
て、ヘッドユニットに吸着ノズルが取り付けられるとき
に組付け誤差等があった場合、従来はこれを直接的に調
べる手段がなかったため、種々のトラブルを生じるおそ
れがあった。

【０００５】例えば、ヘッドユニットに対する吸着ノズ
ルの取付位置や取付角度の誤差や吸着ノズルの曲り等に
よる吸着ノズル組付け誤差があった場合、吸着ノズルの
回転中心位置がずれ、それに応じた調整が行われない
と、上記本作業における部品吸着後の部品吸着状態の判
定等の処理が正しく行われなくなることがある。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑み、ヘッドユニッ
トに対する吸着ノズルの取り付け時に組付け誤差等によ
って吸着ノズルの回転中心位置にずれが生じているよう
な場合にも吸着ノズルの回転中心を明確に判別すること
ができ、それに応じた調整を可能にし、吸着ノズルの回
転中心位置のずれに起因したトラブルを防止することが
できる部品装着方法および同装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の部品装着方法は、複数種類の吸着ノズルの
中から装着されるべき部品の種類に応じて選択した吸着
ノズルをヘッドユニットに取り付ける準備作業を行なっ
た後に、このヘッドユニットにより部品を吸着してこれ
を所定位置に装着する本作業を行う部品装着方法におい
て、上記準備作業におけるヘッドユニットへの吸着ノズ
ルの取付後に、吸着ノズルを回転させつつ、ヘッドユニ
ットに具備されている光学的検知手段による吸着ノズル
の投影の検知に基づいて吸着ノズルの回転中心を検出
し、この吸着ノズルの回転中心を記憶し、その後の本作
業中には、部品を吸着した吸着ノズルを回転させつつ上
記光学的検知手段により検出した部品の投影と上記吸着
ノズルの回転中心とに基づいて部品吸着位置のずれを求
めるようにしたものである。

【０００８】この発明の方法によると、本作業の前の準
備段階でヘッドユニットに対する吸着ノズルが取り付け
られたときに組付け誤差等で吸着ノズルの中心と吸着ノ
ズルの回転中心とがずれている場合でも、上記回転中心
が検出され、それに基づいて部品装着位置の補正が精度
良く行われる。

【０００９】また、本発明の部品装着装置は、部品供給
側と装着側とにわたって移動可能とされ、かつ吸着ノズ
ルが取り付けられているヘッドユニットを備え、このヘ
ッドユニットにより部品供給側から部品を吸着してこれ
を装着側の所定位置に装着する部品装着装置において、
ヘッドユニットに具備された平行光線の照射部および受
光部により物品の投影を検知する光学的検知手段と、上
記吸着ノズルを回転させる回転駆動手段と、上記吸着ノ
ズルを回転させつつ上記光学的検知手段により吸着ノズ
ルの投影を検知したときのデータに基づいて吸着ノズル
の回転中心を検出する回転中心検出手段と、この吸着ノ
ズルの回転中心を記憶する記憶手段と、上記吸着ノズル
による部品の吸着後に吸着ノズルを回転させつつ上記光
学的検知手段による部品の投影の検知を行わせ、その検
知データと上記記憶手段から読み出した回転中心とに基
づいて、部品吸着位置のずれに対応する装着位置補正量
を求める補正手段とを備えたものである。

【００１０】この装置によると、上記方法の実施が適切
に行われる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。図１および図２は本発明の一実施形
態による部品装着装置の全体構造を示している。これら
の図において、基台１上には、プリント基板搬送用のコ
ンベア２が配置され、プリント基板３が上記コンベア２
上を搬送され、装着作業用ステーションの一定位置で停
止されるようになっている。

【００１２】上記コンベア２の側方には、部品供給部４
が配置されている。この部品供給部４は多数列の供給テ
ープ４ａを備え、各供給テープ４ａは、それぞれ、Ｉ
Ｃ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品
（チップ部品）２０を等間隔に収納、保持し、リールに
巻回されている。供給テープ４ａの繰り出し端４ｂには
ラチェット式の送り機構が組込まれ、後記ヘッドユニッ
ト５により上記繰り出し端４ｂから部品２０がピックア
ップされるにつれて、供給テープ４ａが間欠的に繰り出
され、上記ピックアップ作業を繰返し行なうことが可能
となっている。

【００１３】また、上記基台１の上方には、部品装着用
のヘッドユニット５が装備され、このヘッドユニット５
はＸ軸方向（コンベア２の方向）およびＹ軸方向（水平
面上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるよ
うになっている。

【００１４】すなわち、上記基台１上には、コンベア２
を横切ってＹ軸方向に延びる２本の固定レール７が所定
間隔をおいて互いに平行に配置されるとともに、Ｙ軸方
向の送り機構として、一方の固定レール７の近傍に、Ｙ
軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８
が配置されている。そして、ヘッドユニット５を支持す
るための支持部材１１が上記両固定レール７に移動自在
に支持され、かつ、この支持部材１１の端部のナット部
分１２が上記ボールねじ軸８に螺合し、ボールねじ軸８
の回転によって上記支持部材１１がＹ軸方向に移動する
ようになっている。上記Ｙ軸サーボモータ９にはエンコ
ーダからなるＹ軸用位置検出手段１０が設けられてい
る。

【００１５】上記支持部材１１には、Ｘ軸方向に延びる
ガイドレール１３が設けられるとともに、Ｘ軸方向の送
り機構として、上記ガイドレール１３の近傍に配置され
たボールねじ軸１４と、このボールねじ軸１４を回転駆
動するＸ軸サーボモータ１５とが装備されている。そし
て、上記ガイドレール１３にヘッドユニット５が移動自
在に支持され、かつ、このヘッドユニット５に設けられ
たナット部分１７が上記ボールねじ軸１４に螺合し（図
３参照）、ボールねじ軸１４の回転によってヘッドユニ
ット５がＸ軸方向に移動するようになっている。上記Ｘ
軸サーボモータ１５にはＸ軸用位置検出手段１６が設け
られている。

【００１６】上記ヘッドユニット５には、部品２０を吸
着する吸着ノズル２１が昇降および回転可能に設けられ
ている。当実施形態では、図３に詳しく示すように、ヘ
ッドユニット５が、上記ガイドレール１３に移動自在に
支持される取付部材２２と、この取付部材２２に昇降可
能に取り付けられたヘッド２３と、このヘッド２３に対
して昇降可能で、かつＲ軸（ノズル中心軸）回りの回転
が可能とされた吸着ノズル２１とを有している。そし
て、上記取付部材２２に、ナット部分１７が設けられる
とともにヘッド昇降用サーボモータ２４が装備され、ま
た上記ヘッド２３に、吸着ノズル昇降用サーボモータ２
６および吸着ノズル回転用のＲ軸サーボモータ２８が装
備されている。上記ヘッド昇降用サーボモータ２４およ
び吸着ノズル昇降用サーボモータ２６により吸着ノズル
２１の昇降駆動手段が構成され、Ｒ軸サーボモータ２８
により回転駆動手段が構成されている。

【００１７】上記各サーボモータ２４，２６，２８には
それぞれ位置検出手段２５，２７，２９が設けられてい
る。さらに、吸着ノズル２１と部品供給部４との干渉位
置を検出する干渉位置検出手段３０（図５参照）がヘッ
ドユニット５に取付けられている。

【００１８】上記ヘッドユニット５の下端部には、光学
的検知手段を構成するレーザーユニット３１が取付けら
れている。このレーザーユニット３１は、後述するノズ
ル回転中心検出等のためにノズルの投影を検出する手段
と、部品２０の投影幅を検出する手段とを兼ねるもので
あり、吸着ノズル２１を挾んで相対向するレーザー発生
部（平行光線の照射部）３１ａとディテクタ（受光部）
３１ｂとを有し（後記図７参照）、ディテクタ３１ｂは
ＣＣＤからなっている。

【００１９】また、基台１上におけるヘッドユニット５
の可動範囲内の適当な位置には、ノズル交換用ステーシ
ョン３４が設けられている。このノズル交換用ステーシ
ョン３４は、図４に示すように、ノズルクランププレー
ト３５と、このプレート３５に配設されて、ノズル径等
の外形特徴量が相違する複数種の吸着ノズル２１を着脱
可能に保持するノズル保持部３６と、ノズルの有無を判
別するノズル判別センサ３７と、昇降用シリンダ３８等
を備えている。そして、ノズル交換時には、ヘッドユニ
ット５がこのノズル交換用ステーション３４に対応する
位置まで移動して、両者の間で吸着ノズル２１の交換を
行なうことができるようになっている。

【００２０】図５は制御系統の一実施形態を示し、この
図において、Ｙ軸、Ｘ軸、ヘッドユニットにおけるヘッ
ド昇降用、ノズル昇降用、Ｒ軸の各サーボモータ９，１
５，２４，２６，２８とそれぞれに設けられた位置検出
手段１０，１６，２５，２７，２９は主制御器４０の軸
制御器（ドライバ）４１に電気的に接続されている。上
記レーザーユニット３１はレーザーユニット演算部３２
に電気的に接続され、このレーザーユニット演算部３２
は、主制御器４０の入出力手段４２を経て主演算部４３
に接続されている。さらに、干渉位置検出手段３０が入
出力手段４２に接続されている。また、上記主制御器４
０には、記憶手段４５が設けられている。

【００２１】図６は上記主制御器４０の構成、特に主演
算部４３の構成を具体的に示している。

【００２２】上記主演算部４３は、部品装着装置の本作
業時用の制御として部品２０の吸，装着作業等に必要な
種々の演算処理を行う。さらに主演算部４３は、準備作
業の段階で、ノズル要素検出処理およびそれに基づく処
理として、吸着ノズル２１を昇降させて吸着ノズル先端
がレーザーユニット３１に対応する位置となったときの
ノズル高さである基準ノズル高さを検出してこれを記憶
手段４５に記憶させるこれにより、基準ノズル高さ検出
手段５１を構成する。そして、本作業時における部品吸
着後にレーザーユニット３１による部品の投影像の検知
に基づいて判定手段５３により部品吸着状態を判定する
際に、上記基準ノズル高さに基づいて吸着ノズルの高さ
位置を設定することにより、高さ設定手段５２を構成し
ている。

【００２３】また主演算部４３は、準備作業の段階で吸
着ノズル２１を回転させつつ上記レーザーユニット３１
により吸着ノズル２１の投影を検知したときのデータに
基づいて吸着ノズル２１の回転中心を検出してこれを記
憶手段４５に記憶させることにより、回転中心検出手段
５４を構成するとともに、本作業時における部品吸着後
に吸着ノズル２１を回転させつつ上記レーザーユニット
３１により部品２０の投影幅を検知したデータと上記回
転中心とに基づいて、部品吸着位置のずれを求めて、そ
れに対応する装着位置補正量を演算することにより、補
正手段５５を構成している。

【００２４】この実施形態の装置では、準備段階でヘッ
ドユニット５に対して吸着ノズル２１が取り付けられた
後に、図７に示す処理により上記基準ノズル高さ検出手
段５１としての機能が果され、また、図１０に示す処理
により上記回転中心検出手段５４としての機能が果され
る。

【００２５】これらの処理を図８、図９及び図１１〜図
１３を参照しつつ次に説明する。

【００２６】図７のフローチャートに示す基準ノズル高
さ検出手段５１の処理においては、ヘッドユニット５へ
吸着ノズル２１が取り付けられた後、吸着ノズル２１が
図８（ａ）に示すような下降位置にある状態から、ヘッ
ドユニット５に対して吸着ノズル２１をＺ軸方向に昇降
させるノズル昇降用サーボモータ２６等の昇降駆動手段
が作動されることにより、吸着ノズル２１が上昇する
（ステップＳ１）。そして、レーザーユニット３１によ
り吸着ノズル２１の投影が検知されて、この吸着ノズル
２１の投影が消滅したか否かが判定される（ステップＳ
２）。吸着ノズル２１の先端がレーザー光（図８中に破
線で示す）の照射位置より下方にある間はその投影が検
知されることによりステップＳ２の判定がＮＯとなり、
この場合はステップＳ１に戻ることにより吸着ノズル２
１の上昇が続けられる。

【００２７】吸着ノズル２１が図８（ｂ）に示す位置、
つまり吸着ノズル２１の先端がレーザーユニット３１の
レーザー照射位置を過ぎる位置まで上昇したときは、レ
ーザー光が吸着ノズル２１で遮られなくなってステップ
Ｓ２の判定がＮＯとなり、このときにはステップＳ３に
移って、そのときのＺ軸座標Ｚo が基準ノズル高さとし
て記憶手段４５に記憶される。

【００２８】この基準ノズル高さＺo は、後述の図１４
のフローチャートに示す本作業の処理の中で、部品２０
の投影の検知に基づいて部品吸着状態の判定等を行うた
めに吸着ノズル２１を認識高さまで上昇させる処理にお
いて、認識高さの設定のために用いられる。すなわち、
部品２０の上端吸着面から部品認識に適した部位までの
高さをＨとすると（図９参照）、この高さＨと上記基準
ノズル高さＺo とから、認識高さが［Ｚo −Ｈ］とされ
る（ただしＺ軸座標は下方向が正）。

【００２９】また、図１０のフローチャートに示す回転
中心検出手段５４の処理においては、部品２０の先端部
付近がレーザーユニット３１のレーザー照射位置に対応
する高さ位置になるまで、昇降手段が作動されることに
より吸着ノズル２１のＺ軸方向（昇降）の移動が行われ
る（ステップＳ５，Ｓ６）。そして、上記高さ位置にな
ると、回転駆動手段としてのＲ軸サーボモータ２８が作
動されることにより、吸着ノズルが０°から３６０°ま
で回転されるとともに、その間に、レーザーユニット３
１による吸着ノズル２１の投影の検知に基づき、吸着ノ
ズル２１の中心値が測定され、これがレジスタに一時的
に記憶される（ステップＳ７）。

【００３０】この場合に、例えば吸着ノズル２１がＲ軸
に対して傾いて取り付けられたり吸着ノズル２１が曲が
っていたりすると、図１１のように吸着ノズル２１の中
心Ｏ’と回転中心Ｏとが一致せず、この状態で吸着ノズ
ル２１を回転させると図１２のようにノズル中心Ｏ’は
移動し、回転角に応じたノズル中心位置の変化は図１３
に示すような波形となる。

【００３１】そこで、ステップＳ８で、吸着ノズル２１
が１回転する間に検出されたノズル中心位置Ｎｃの各値
が比較された上で、その最小値Ｎcminおよび最大値Ｎcm
axが抽出され、続いてステップＳ９で、回転中心位置Ｎ
coが

【００３２】

【数１】Ｎco＝（Ｎcmin＋Ｎcmax）／２と演算される。

【００３３】図１４は、上記のような準備段階の処理の
後の、部品の吸着から装着までの一連の処理をフローチ
ャートで示しており、この一連の処理の中には、吸着時
の部品２０の位置および方向のばらつきによる誤差を補
正するための処理を含んでいる。このフローチャートの
処理を、図１５乃至図１７を参照しつつ説明する。

【００３４】この処理においては、先ずステップＳ１１
で、吸着ノズル２１に対して図外の負圧発生手段により
吸着用負圧が与えられるとともに、ステップＳ１２で、
所定のサーボモータが駆動されることによりＸ，Ｙ，θ
軸の移動が開始される。続いてステップＳ１３で、吸着
ノズル２１の中心座標（Ｘ，Ｙ，θ）が吸着用の目的位
置範囲内に達したか否かが調べられる。そして、目的位
置範囲内に達したときに、ヘッド２３が下降し（ステッ
プＳ１４）、かつ吸着ノズル２１も下降し（ステップＳ
１５）、所定下降位置で部品供給部４の供給テープ４ａ
から部品２０が吸着され（ステップＳ１６）、それか
ら、吸着ノズル２１が上昇し（ステップＳ１７）、かつ
ヘッド２３も上昇する（ステップＳ１８）。

【００３５】ステップＳ１９では吸着ノズル２１が部品
供給部４との干渉域から脱出する位置まで上昇したか否
かが調べられ、脱出しない間はステップＳ１７〜Ｓ１９
が繰り返される。干渉域から脱出すると、ヘッドユニッ
ト５が装着位置へ移動されるとともに（ステップＳ２
０）、吸着ノズル２１が部品認識高さまで上昇され（ス
テップＳ２１）、つまり、図１５のように、部品２０が
レーザーユニット３１に対応する高さ位置まで吸着ノズ
ル２１が上昇される。この場合、前記の準備作業の段階
での図７のフローチャートに示す処理によって記憶手段
４５に記憶されている基準ノズル高さＺ₀ が読み出さ
れ、これに基づいて前述のように部品認識高さが［Ｚo
−Ｈ］とされて、この高さ位置まで吸着ノズル２１が上
昇される。

【００３６】そして、この状態において、部品吸着状態
を調べるとともに、装着位置補正量を求める処理（ステ
ップＳ２２〜Ｓ２８）が行なわれる。なお、後述の最小
投影幅の検出等を確実にするため、ステップＳ２２に先
立って吸着ノズル２１を検出時回転方向と逆方向に一定
量だけ予備回転させることが好ましい。

【００３７】ステップＳ２２では、その時点の部品の投
影幅Ｗ_Sとその中心位置Ｃ_Sと回転角θ_Sとが検出され
る。続いてステップＳ２３で、吸着ノズル２１が所定方
向に回転されつつ、部品投影幅の検出が行なわれる。そ
して、ステップＳ２４で一定回転角θ_eだけ回転された
ことが判定されると、ステップＳ２５で投影幅最小値Ｗ
min と、その投影幅最小時の中心位置Ｃ_mおよび回転角
θ_mが読み込まれる。そして、検出データに基づいて部
品吸着が正常か否かが判定され（ステップＳ２６）、正
常でなければ部品が廃却され（ステップＳ２７）、正常
であれば、検出データに基づいてＸ，Ｙ，θの各方向の
装着位置補正量Ｘ_C，Ｙ_C，θ_Cが算出される（ステッ
プＳ２８）。

【００３８】上記ステップＳ２６では、部品が図１６
（ａ）のように正常に吸着されているか、あるいは図１
６（ｂ）（ｃ）のように起立した異常状態で吸着されて
いるかが判定され、具体的には次の各式が成立するかど
うかが調べられ、いずれか１つでも成立すれば、異常と
判定される。なお、式中のαは安全率である。

【００３９】

【数２】Ｗmin ＜部品短辺長さ×（１ーα）Ｗmin ＞部品短辺長さ×（１＋α） θ_m＝θ_S θ_m＝θ_e また、上記ステップＳ２８での補正量Ｘ_C，Ｙ_C，θ_C
の算出は次のように行なわれる。

【００４０】すなわち、図１７をみれば明らかなよう
に、部品２０が長辺をＸ軸方向とした状態で装着される
ものとすると、部品装着位置補正量Ｘ_C，Ｙ_C，θ_Cの
うちでＹ，θ方向の補正量はＹ_C，θ_Cは、

【００４１】

【数３】Ｙ_C＝Ｃ_m−Ｎco θ_C＝θ_m となる。Ｎcoは吸着ノズル２１の回転中心位置（投影上
の位置）であって、前記の準備作業の段階での図１０の
フローチャートに示す処理によって算出されて記憶手段
４５に記憶されている値を読み出したものである。

【００４２】また、図１７において、Ｏは吸着ノズルの
回転中心点、ｂ，Ｂは初期状態および投影幅最小状態で
の部品中心点であり、また△ａＯｂ≡△ＡＯＢである。

【００４３】Ｌ_AB：線分ＡＢの長さＬ_ab：線分ａｂの長さＬ_AO：線分ＡＯの長さＬ_aO：線分ａＯの長さＹ_ab：線分ａｂのＹ軸上への投影長さＹ_aO：線分ａＯのＹ軸上への投影長さとすると、

【００４４】

【数４】Ｎco−Ｃ_S＝Ｙ_aO＋Ｙ_ab

【００４５】

【数５】Ｙ_aO＝Ｌ_aO・sin(θ_m＋θ_S)

【００４６】

【数６】Ｙ_ab＝Ｌ_ab・cos(θ_m＋θ_S) である。そして、Ｌ_aO＝Ｌ_AO＝Ｘ_C、Ｌ_ab＝Ｌ_AB＝Ｎco
−Ｃ_mであるので、上記各式から、次式のようにＸ_Cが
導かれる。

【００４７】

【数７】Ｘ_C＝{(Ｎco−Ｃ_S)−(Ｎco−Ｃ_m)・cos(θ_m
＋θ_S)}／sin(θ_m＋θ_S) ステップＳ２８の演算を終えると、ステップＳ２９で、
ヘッドユニット５が補正後の部品装着位置へ移動され、
ステップＳ３０で、部品２０の中心座標Ｇ（Ｘ，Ｙ，
θ）がプリント基板３上の装着位置範囲内に達したか否
かが調べられる。そして、装着位置範囲内になれば、ヘ
ッド２３が下降し（ステップＳ３１）、かつ吸着ノズル
２１も下降し（ステップＳ３２）、吸着ノズル２１の高
さが目的位置範囲内になると（ステップＳ３３）、負圧
がカットされる（ステップＳ３４）ことにより、部品２
０がプリント基板３に装着される。その後、吸着ノズル
２１が上昇し、（ステップＳ３５）、かつヘッド２３も
上昇する（ステップＳ３６）。

【００４８】以上のような当実施形態の装置によると、
図１４のフローチャートに示す部品実装の本作業におい
ては、ヘッドユニット５に設けられた吸着ノズル２１に
よる部品２０の吸着およびプリント基板３上への装着が
行なわれるとともに、部品吸着時に部品２０の方向、位
置のばらつきによって誤差が生じることに対し、ステッ
プＳ２１〜Ｓ２８の処理で誤差に応じた補正量が求めら
れて、装着位置が補正されることにより、精度良く部品
２０が装着される。そしてこの処理は吸着後の装着位置
への移動の間に行なわれ、吸着から装着までの一連の作
業が能率良く行なわれる。

【００４９】さらに、吸着ノズル２１とこれを保持する
ヘッド２３がともにサーボモータ２４，２６により駆動
されて昇降し、吸着時の下降（ステップＳ１４，Ｓ１
５）、上昇（ステップＳ１７，Ｓ１８）、装着時の下降
（ステップＳ３１，Ｓ３２）、上昇（ステップＳ３４，
Ｓ３５）の各動作の速度が高められ、作業能率が一層高
められる。

【００５０】また、準備作業の段階において、回転中心
検出手段５４としての図１０のフローチャートに示す処
理では、レーザーユニット３１による吸着ノズル２１の
投影の検知に基づいて吸着ノズル２１の回転中心位置Ｎ
coが求められ、この準備作業の段階での処理で求められ
た回転中心位置Ｎcoが、部品実装の本作業の中で部品装
着位置補正量を求める処理（ステップＳ２８）において
用いられる。

【００５１】こうすることにより、部品装着位置の補正
の精度が高められる。すなわち、組付け誤差による吸着
ノズル２１の傾きや曲がりによってノズル回転中心Ｏと
ノズル中心Ｏ’とにずれがある場合でも、準備段階での
回転中心検出手段５４としての処理により、吸着ノズル
２１の回転中心Ｎcoが正しく求められ、これに基づき、
上記のステップＳ２８での補正手段としての処理によ
り、ノズル回転中心Ｏからの部品吸着位置のずれとそれ
に応じた装着位置補正量Ｘｃ，Ｙｃ，θｃが正確に検出
されることとなる。

【００５２】当実施形態ではさらに準備作業の段階にお
いて図７のフローチャートに示す処理により、基準ノズ
ル高さＺ₀ が求められ、この基準ノズル高さＺ₀ が、部
品実装の本作業の中のステップＳ２１の処理において認
識高さの設定のために用いられる。こうすることによ
り、ステップＳ２２〜ステップＳ２８の処理が正確に行
われる。すなわち、認識高さの設定には、吸着ノズル２
１の種類等に応じて予め設定した値を用いることも可能
であるが、これだけでは組付け誤差等によりノズル高さ
にばらつきが生じた場合に、部品のレーザー照射位置が
適正位置からずれる可能性がある。これに対し、当実施
形態では、準備段階で検出された基準ノズル高さＺo に
基づいて上記認識高さが設定されることにより、組付け
誤差などで上記基準ノズル高さＺo にばらつきがあって
も、上記認識高さが正確に調整され、投影幅検出とそれ
に基づく判定（ステップＳ２６）、補正（ステップＳ２
８）等の処理が正確に行われることとなる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の装着方法
及び同装置によると、吸着ノズル取付後に、吸着ノズル
を回転させつつ、ヘッドユニットに具備されている光学
的検知手段による吸着ノズルの投影の検知を行なって、
吸着ノズルの回転中心を検出し、その後の本作業中に、
吸着ノズルを回転させつつ光学的検知手段により検知し
た部品の投影と上記回転中心とに基づいて部品の吸着位
置のずれを求めるようにしているため、組付け誤差等に
よって吸着ノズルの回転中心位置のずれが生じているよ
うな場合にも、部品装着位置の補正を精度良く行うこと
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による部品装着装置の平面
図である。

【図２】同装置の正面図である。

【図３】装着用のヘッドユニットの拡大側面図である。

【図４】ノズル交換用ステーションの拡大正面図であ
る。

【図５】制御系統を示すブロック図である。

【図６】制御系統の中の主制御器の構成を示すブロック
図である。

【図７】基準ノズル高さ検出手段としての処理を示すフ
ローチャートである。

【図８】（ａ）（ｂ）は図７のフローチャート中の動作
の説明図である。

【図９】認識高さの演算に関する説明図である。

【図１０】回転中心検出手段としての処理を示すフロー
チャートである。

【図１１】回転中心とノズル中心とのずれを示す説明図
である。

【図１２】ノズル中心の軌跡および回転中心を示す説明
図である。

【図１３】回転角に応じたノズル中心の変位を示す説明
図である。

【図１４】部品吸，装着具体的手順を示すフローチャー
トである。

【図１５】部品投影幅検出時の状態を示す説明図であ
る。

【図１６】（ａ）は吸着が正常な状態を示し、（ｂ）
（ｃ）は吸着異常状態を示す説明図である。

【図１７】装着位置補正量の求め方を説明するための図
である。

【符号の説明】

３プリント基板４部品供給部５ヘッドユニット２０部品２１吸着ノズル９，１５，２４，２６，２８サーボモータ１０，１６，２５，２７，２９位置検出手段３１レーザーユニット（光学的検知手段）３４ノズル交換用ステーション４０主制御器４３主演算部４５記憶手段５４回転中心検出手段５５補正手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種類の吸着ノズルの中から装着され
るべき部品の種類に応じて選択した吸着ノズルをヘッド
ユニットに取り付ける準備作業を行なった後に、このヘ
ッドユニットにより部品を吸着してこれを所定位置に装
着する本作業を行う部品装着方法において、上記準備作
業におけるヘッドユニットへの吸着ノズルの取付後に、
吸着ノズルを回転させつつ、ヘッドユニットに具備され
ている光学的検知手段による吸着ノズルの投影の検知に
基づいて吸着ノズルの回転中心を検出し、この吸着ノズ
ルの回転中心を記憶し、その後の本作業中には、部品を
吸着した吸着ノズルを回転させつつ上記光学的検知手段
により検出した部品の投影と上記吸着ノズルの回転中心
とに基づいて部品吸着位置のずれを求めることを特徴と
する部品装着方法。
【請求項２】部品供給側と装着側とにわたって移動可
能とされ、かつ吸着ノズルが取り付けられているヘッド
ユニットを備え、このヘッドユニットにより部品供給側
から部品を吸着してこれを装着側の所定位置に装着する
部品装着装置において、ヘッドユニットに具備された平
行光線の照射部および受光部により物品の投影を検知す
る光学的検知手段と、上記吸着ノズルを回転させる回転
駆動手段と、上記吸着ノズルを回転させつつ上記光学的
検知手段により吸着ノズルの投影を検知したときのデー
タに基づいて吸着ノズルの回転中心を検出する回転中心
検出手段と、この吸着ノズルの回転中心を記憶する記憶
手段と、上記吸着ノズルによる部品の吸着後に吸着ノズ
ルを回転させつつ上記光学的検知手段による部品の投影
の検知を行わせ、その検知データと上記記憶手段から読
み出した回転中心とに基づいて、部品吸着位置のずれに
対応する装着位置補正量を求める補正手段とを備えたこ
とを特徴とする部品装着装置。