JP2989583B2

JP2989583B2 - 部品装着装置

Info

Publication number: JP2989583B2
Application number: JP10180696A
Authority: JP
Inventors: 正信坂口
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 1999-12-13
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JPH10335897A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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
した後、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。

【０００２】

【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６３−２９６３９４号公報に開示されてい
る。該従来技術ではツール即ち吸引具の交換動作後、視
覚センサがその太さを計測して、吸引具の種類の識別を
行っている。

【０００３】

【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（吸引具）交換後に視覚センサが太さにより
種類の識別を行った後、該吸引具で部品を吸着して別の
視覚センサにより該部品の真空吸引装置に対する位置ず
れが計測される。その後、該部品は、プリント基板に装
着されるものである。このように、別個の視覚センサを
用いて、ツールの種類の識別と部品の位置ずれの計測を
行っているので、その設置スペースが必要になり、コス
トも掛かるものであった。

【０００４】そこで本発明は、ツールの種類の識別をよ
り簡単に行うことを目的とする。

【０００５】

【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
合わせて交換した後、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、前記プリント基板への部品装着前に前記吸着ノズル
に吸着された部品の位置ずれを検出する機能と共に、交
換後のツール取付部に取付けられた前記ツールが有する
吸着ノズルの識別特徴を検出する機能を有する検出手段
と、前記ツールの種類に応じた識別特徴を予め記憶した
記憶手段と、前記検出手段が検出した識別特徴及び前記
記憶手段が記憶している識別特徴とに基づきツールの種
類が正しいかどうかを判断する判断手段とを設けたもの
である。判断手段は検出手段が検出した識別特徴記憶手
段が記憶している識別特徴に基づきツールの種類を判断
でき、また、この検出手段を用いて、吸着ノズルの吸着
する部品の位置ずれも検出できる。

【０００６】また、請求項１の部品装着装置において、
前記吸着ノズルの識別特徴はノズル径としたものであ
る。

【０００７】また、請求項１または２の部品装着装置に
おいて、検出手段は吸着ノズルの投影像により識別特徴
またはノズル径を検出するものである。

【０００８】また、請求項１、２または３の部品装着装
置において、検出手段を認識カメラとしたものである。

【０００９】また、請求項１乃至４のいずれかに記載の
部品装着装置において、判断手段が正しい種類のツール
でないと判断した場合に異常を報知する報知装置を設け
たものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図に基づ
き説明する。図１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。図１及び図２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１６，１
６，１６，１６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１
０に装着する。装着ヘッド１２について詳述する。図３
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１８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。図２及び図３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４
０が刻設されており、該溝４０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３
７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５
０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５３、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１
８、１８、１８を夫々支持するカムフォロワ５８、５
８、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。図２及び図３に於い
て、６０は取付板４９に垂設されたブロックであり、６
１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、６
６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６８
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６
８、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。図１、図２、図４、図５及び図６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、姿勢及びリード曲がり、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７
１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。図２、図７及び図８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、７５、７５、
７５に取付けられて設けられた発光用のＬＥＤ７６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、７５、７５に取付けられて
おり、ＬＥＤ７６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。図１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。図１及び図９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８
８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方向の移動を行う。従って、ツールテーブル８
５はＸ方向に移動することになる。図１０に於いて、９
５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９７には取付片９８を介してパッ
ド保持部材９９が取付けられている。パッド保持部材９
９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１０
０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１０
４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８
７はシリンダ９５の作動により上動した吸着パッド１０
０が入り込める大きさ位置に開口している。パッド１０
０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１８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ついて説明す
る。図１及び図１１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により他品種の部品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、１
８、１８の取付けられている間隔は供給装置１０６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。図１２において、１１０はＣＰＵでＲＡＭ１１１
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ＲＯＭ１１３に格納されたプログ
ラムに従って制御する。ＣＰＵ１１０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ＬＥＤ７６等を制御す
る。ＲＡＭ１１１に格納されているＮＣデータは、図１
３のように表わされステップの順番に、プリント基板１
０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ＲＡＭ１１１に格納されている部品種データ
は、図１４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。ＲＡＭ１１１
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
を表わす識別特徴としてのマーク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は図
１５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Ｒ
ＡＭ１１１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Ｍ
１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１
５の駆動によりボールネジ１３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３５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２
６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１
００は拡散板２６を押圧しながら上昇し図１６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３
１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れツール真空通路
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１
８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に図１４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図５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を示す図１５のマーク１０
２を認識し、ＣＰＵ１１０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（識別特徴）の認識が行なわ
れるが、ＣＰＵ１１０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、装置ヘッド１２のシャフト２７に
はツール２４が取付けられていない図６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ＣＰＵ１１０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、ＣＰＵ１１０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
われ図２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「２０」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のうちの図２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を図示
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４６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１
２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１９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の上空に図４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、５
０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、１
８が下降する。ＣＰＵ１１０はＲＡＭ１１１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、ＣＰ
Ｕ１１０はモータ６５を回動させプーリ６４、６６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４
３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ＬＥＤ７６…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、ＣＰＵ１１０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１９に吸着された部品７の下面を左側のカメラ
７１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
ＬＥＤ７６…が発光し、部品７はユニット拡散板７７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５
０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
図２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７
１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５
６の駆動により該上下動体１８を下降させ認識カメラ７
１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ＬＥＤ７６、７６…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２
４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（識別特徴）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確認させ、
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２４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２４が取付
けられていると、ＣＰＵ１１０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の下面の識別特
徴である形状、ノズル径あるいは面積をＲＡＭ１１１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７１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。

【００１１】

【発明の効果】以上のように本発明は、特別にセンサや
カメラ等の検出手段を設けることなく部品の位置ずれを
検出する認識カメラ等の検出手段を用いてツール交換後
のツールの種類を検出でき簡単な構造で交換されたツー
ルの種類が正しいかどうかを判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用せる部品装着装置の平面図であ
る。

【図２】装着ヘッドの斜視図である。

【図３】上下動体の縦断面図である。

【図４】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である。

【図５】ツール有りを部品認識カメラが認識している側
面図である。

【図６】ツール無しを認識カメラが認識している側面図
である。

【図７】照明ユニットの一部破断せる平面図である。

【図８】照明ユニットの一部破断せる正面図である。

【図９】ツール交換部の斜視図である。

【図１０】ツール交換部の要部側面図である。

【図１１】部品供給部の斜視図である。

【図１２】本発明の制御ブロック図である。

【図１３】ＮＣデータを示す図である。

【図１４】部品種データを示す図である。

【図１５】ツールを吸着ノズル側より見た図である。

【図１６】ツール交換動作を示す側面図である。

【符号の説明】

７チップ部品１０プリント基板１２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（検出手段）１１０ＣＰＵ（判断手段）１１１ＲＡＭ（記憶手段）

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た後、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、前記プリント基板への部品装着
前に前記吸着ノズルに吸着された部品の位置ずれを検出
する機能と共に、交換後のツール取付部に取付けられた
前記ツールが有する吸着ノズルの識別特徴を検出する機
能を有する検出手段と、前記ツールの種類に応じた識別
特徴を予め記憶した記憶手段と、前記検出手段が検出し
た識別特徴及び前記記憶手段が記憶している識別特徴と
に基づきツールの種類が正しいかどうかを判断する判断
手段とを設けたことを特徴とする部品装着装置。
【請求項２】前記吸着ノズルの識別特徴はノズル径で
あることを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置。
【請求項３】前記検出手段は吸着ノズルの投影像によ
り識別特徴またはノズル径を検出するものであることを
特徴とする請求項１または２に記載の部品装着装置。
【請求項４】前記検出手段は認識カメラであること
を特徴とする請求項１、２または３に記載の部品装着装
置。
【請求項５】前記判断手段が正しい種類のツールで
ないと判断した場合に異常を報知する報知装置を設けた
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の部
品装着装置。