JP3296893B2 - 部品実装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸着ノズルによりＩＣ
等の電子部品のようなチップ部品を吸着してプリント基
板上の所定位置に装着するように構成された実装機の部
品実装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、実装機としては、互いに直交
するＸ軸、Ｙ軸を有し、レール等からなるＹ軸の上にＸ
軸構成部材をＹ軸に沿って移動自在に載せ、このＸ軸構
成部材にノズル部材を備えたヘッドを、Ｘ軸に沿って移
動自在に設けることにより、ヘッドをＸＹ平面上（仮想
水平面上）で移動させるようにしたものが公知である。
このような装置において、上記ノズル部材はチップ部品
吸着用の吸着ノズルを有し、ノズル部材全体がヘッドに
対して回転可能に支持されているとともに、上記吸着ノ
ズルが上記ノズル部材の回転軸に沿って昇降自在に設け
られている。

【０００３】上記の実装機によりＩＣ等の電子部品のよ
うなチップ部品を基板上の所定位置に装着する際には、
先ず、ヘッドを部品供給部上に移動し、ここで吸着ノズ
ルを下降させて所望のチップ部品を吸着する。その後、
チップ部品を吸着した状態で吸着ノズルを上昇させると
ともに、ヘッドの移動によりチップ部品を部品認識カメ
ラの上方に配置し、ここで、部品認識カメラによるチッ
プ部品の認識を行う。ここでは、部品認識カメラにより
取り込まれた画像から、ノズル部材の回転軸に対するチ
ップ部品の吸着ずれ量を求め、このずれ量を加味して、
実装時における目標位置、すなわちヘッドの位置および
ノズル部材の回転角を設定するとともに、この目標位置
から各駆動手段に対する補正量を求めるようにしてい
る。

【０００４】そして、上記のように補正量が求められる
と、ヘッド及びノズル部材がこの補正量を加味して駆動
され、ノズル部材が上記目標位置に到達すると、上記吸
着ノズルが下降してチップ部品が基板上に実装されるよ
うになっている。なお、上記部品認識に基づく補正の代
りに、吸着ノズル上昇位置で開閉可能なチャック部材に
よりチップ部品の吸着ずれを機械的に修正するようにし
たものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な実装機においては、通常、吸着ノズルの中心軸と、ノ
ズル部材の回転軸とが一致するか、あるいは平行にされ
るべきであるが、部品精度、あるいは組立て精度等に起
因して、図８（ａ）に示すように、吸着ノズル５１の中
心軸Ｓが、垂直方向のノズル部材５０の回転軸Ｐに対し
て多少傾斜した状態となっていることがある。この場
合、吸着ノズル５１の先端部５１ａにおいては、吸着ノ
ズル５１の中心軸Ｓがノズル部材５０の回転軸Ｐに対し
て偏心しているため、ノズル部材５０を回転させると、
吸着ノズル５１の先端部５１ａが回転軸Ｐを中心にし
て、同図の軌道Ｓａ１に示すように振れることになる。
しかも、吸着ノズル５１の先端部５１ａにおける中心軸
Ｓとノズル部材５０の回転軸Ｐとの距離、いわゆる偏心
量は、吸着ノズル５１を下降させるに伴い増大し、従っ
て、ノズル部材５０を回転させた際には、吸着ノズル５
１の振れも図８（ｂ）の軌道Ｓａ２に示すように拡大す
ることになる。なお、吸着ノズル５１を上昇させた状態
でその先端部５１がノズル部材５０の回転軸Ｐと一致し
ていても（偏心していなくても）、吸着ノズル５１の中
心軸Ｓが上記のように傾斜した状態となっていると、ノ
ズル部材５０を回転させない場合でも、吸着ノズル５１
の下降に伴い吸着ノズル５１の先端位置が回転軸Ｐから
ずれることとなる。

【０００６】さらに、上記のような吸着ノズル５１の偏
心については、ねじれの要素を含む場合がある。すなわ
ち、吸着ノズル５１の中心軸Ｓが、ノズル部材５０の回
転軸Ｐに対してねじれた位置関係を有して傾斜している
場合があり、このような場合には、図９に示すように、
吸着ノズル５１の下降に伴い、吸着ノズル５１の先端部
５１ａでの偏心量が増大するばかりでなく、上昇位置に
おける吸着ノズル５１の先端部５１ａに対して、下降位
置での吸着ノズル５１の先端部５１ａが角度θだけ周方
向にずれることになる。

【０００７】従って、吸着ノズルの中心軸とノズル部材
の回転軸とが同軸上、あるいは平行な位置に存在するこ
とを前提とし、吸着ノズルを上昇させた状態でチップ部
品のずれ量に応じた補正のための処置やずれの補正を行
う従来の実装方法では、吸着ノズルの先端中心がノズル
部材の回転軸に対して偏心していたり、あるいは吸着ノ
ズルが傾斜していると、実際にチップ部品を基板に実装
する際に、吸着ノズルの回転、あるいは下降に伴い吸着
ノズル先端位置にずれが生じ、チップ部品が基板上の所
定の装着位置に実装されないという不都合を招くことに
なる。

【０００８】そこで、実装機においては、吸着ノズル中
心軸がノズル部材回転軸に対して偏心している場合や傾
斜している場合を想定し、吸着ノズル昇降時の、吸着ノ
ズル先端の平面的な位置ずれをも考慮して実装時の目標
位置を設定する必要がある。

【０００９】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、チップ部品の基板への実装性能をより
高めることができる部品実装方法を提供することを目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、仮想水平面上を移動可能な
ヘッドに回転並びに昇降可能に装備された吸着ノズルに
よりチップ部品を吸着し、吸着ノズルを上昇させた補正
位置でチップ部品の吸着ずれ量を求め、このずれ量を加
味してチップ部品装着時のヘッド等の移動目標位置を設
定する実装機の部品実装方法において、前記補正位置で
の吸着ノズル先端中心とこの補正位置から下降させたチ
ップ部品装着位置での吸着ノズル先端中心との前記水平
面上での位置変化量を予め検出しておき、この位置変化
量をさらに加味して上記移動目標位置を設定するように
したものである。

【００１１】また、請求項２に係る発明は、仮想水平面
上を移動可能なヘッドに回転並びに昇降可能に装備され
た吸着ノズルによりチップ部品を吸着し、吸着ノズルを
上昇させた補正位置でチップ部品の吸着ずれを機械的に
補正してから部品を装着する部品実装方法において、前
記補正位置での吸着ノズル先端中心とこの補正位置から
下降させたチップ部品装着位置での吸着ノズル先端中心
との前記水平面上での位置変化量を予め検出しておき、
この位置変化量を加味してチップ部品装着時のヘッドの
移動目標位置を設定するようにしたものである。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明によれば、実装動作開始
前、あるいは各チップ部品の吸着前毎に、吸着ノズル昇
降時の、吸着ノズル先端中心の仮想水平面上での位置変
化量が検出され、この位置変化量がデータとして確保さ
れる。そして、移動目標位置設定の際には、チップ部品
の吸着位置ずれ量を加味して基板に対する移動目標位置
の設定が行なわれ、さらに、この設定移動目標位置に上
記位置変化量を加味して移動目標位置の最終的な決定が
なされる。従って、吸着ノズルが上昇した位置、すなわ
ち補正位置において移動目標位置の設定を行っても、上
記のように吸着ノズル先端中心の位置変化量が加味され
た設定値なので、吸着ノズルが偏心、傾斜しているよう
な場合でも正確、かつ確実にチップ部品を基板上の所定
の装着位置に装着することが可能となり、これによりチ
ップ部品の装着性能を高めることができる。

【００１３】また、請求項２記載の発明によれば、吸着
ノズルが上昇した位置である補正位置においてチップ部
品の吸着状態が機械的に補正されることとなるが、移動
目標位置設定に際しては、請求項１記載の発明同様に、
吸着ノズル下降前後のノズル先端中心の位置変化量が加
味されるので、吸着ノズルが偏心、傾斜しているような
場合でも正確、かつ確実にチップ部品を基板上の所定の
装着位置に装着することが可能となる。

【００１４】

【実施例】本発明の実装機のノズル偏心補正方法が適用
されるチップ部品実装機について図面を用いて説明す
る。図１及び図２は、チップ部品実装機全体の構造を示
している。同図に示すように、チップ部品実装機（以
下、実装機という）の基台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がこのコン
ベア２上を搬送されて所定の装着作業位置で停止される
ようになっている。

【００１５】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、多数列のテー
プフィーダ４ａを備えており、各テープフィーダ４ａは
それぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状
のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープが
リールから導出されるようにするとともに、テープ繰り
出し端にはラチェット式の送り機構を具備し、後述のヘ
ッドユニット５によりチップ部品がピックアップされる
につれてテープが間欠的に繰り出されるようになってい
る。

【００１６】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が装備されている。このヘッドユニ
ット５は、Ｘ軸方向（コンベア２の方向）及びＹ軸方向
（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動可能になって
いる。

【００１７】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に
延びる一対の固定レール７と、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とが配設され、上記固
定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され
て、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上
記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材
１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サ
ーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが
配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移
動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられた
ナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合
している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動によりボ
ールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸方向に
移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動により
ボールねじ軸１４が回転して、ヘッドユニット５が支持
部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになってい
る。

【００１８】また、上記Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サ
ーボモータ１５には、それぞれエンコーダからなる位置
検出装置１０，１６が設けられており、これによって上
記ヘッドユニット５の移動位置検出がなされるようにな
っている。

【００１９】上記ヘッドユニット５には、３つのノズル
部材２０が装備されている。これらの各ノズル部材２０
は、その中心軸上に位置する吸着ノズル２１とその周囲
のノズル保持部２０ａとを有し、ノズル部材全体がヘッ
ドユニット５のフレームに対して中心軸（Ｒ軸）回りの
回転が可能とされるとともに、吸着ノズル２１がノズル
保持部２０ａに対して昇降（Ｚ軸方向の移動）可能とさ
れている。この際、上記ノズル部材２０及び吸着ノズル
２１は、それぞれ、Ｚ軸サーボモータ１７及びＲ軸サー
ボモータ１８により作動されるようになっており、各サ
ーボモータ１７，１８に設けられた位置検出装置２２，
２３によって吸着ノズル２１の移動位置検出がなされる
ようになっている。

【００２０】また、各吸着ノズル２１には、図外の負圧
発生源からの負圧がバルブ部材等を介して供給されるよ
うになっており、実装時には、供給された負圧が各ノズ
ル先端部にそれぞれ作用してチップ部品を吸着するよう
になっている。

【００２１】一方、基台１上で、コンベア２の側方（図
１では上側）には上記部品供給部４との間に、チップ部
品認識用の部品認識カメラ２５が配設されており、この
部品認識カメラ２５によってチップ部品を撮像し、チッ
プ部品を認識するようになっている。具体的には、チッ
プ部品を吸着した後、吸着ノズル２１を上昇させるとと
もに、上記ヘッドユニット５を移動させて、吸着された
チップ部品を部品認識カメラ２５上方の所定の部品認識
位置（補正位置）に保持することによって、チップ部品
像が部品認識カメラ２５により撮像されるようになって
いる。

【００２２】ところで、上記のように構成された実装機
は、図示していないが、マイクロコンピュータを構成要
素とする制御装置を備え、上記Ｙ軸及びＸ軸サーボモー
タ９，１５、ヘッドユニット５の各ノズル部材２０に対
するＲ軸サーボモータ１８、各吸着ノズル２１に対する
Ｚ軸サーボモータ１７等の駆動手段及び部品認識カメラ
２５等はすべて上記制御装置に電気的に接続され、この
制御装置によって統括制御されるようになっている。ま
た、上記制御装置には画像処理部が備えられている。こ
の画像処理部では、上記部品認識カメラ２５によって取
り込まれた吸着チップ部品の画像信号に所定の画像処理
を施すことによりノズル部材２０の回転軸に対するチッ
プ部品の吸着ずれ量を求めるようになっており、この吸
着ずれ量に基づいて、上記制御装置では、実装時におけ
るノズル部材２０の移動位置、すなわちノズル部材２０
の仮目標位置を決定する。

【００２３】ところで、上記制御装置には、吸着ノズル
２１中心の位置変化量を格納するための記憶部が設けら
れており、各吸着ノズル２１毎の位置変化量がデータ化
されて格納されている。すなわち、上記実装機の構成で
は、吸着ノズル２１が上昇位置にあり、かつノズル部材
２０が基準角度（例えば、回転角０゜）にあるときに
は、図３の鎖線に示すように、吸着ノズル２１の先端中
心Ｓとノズル部材２０の回転中心Ｐとは本来一致するべ
きであるが、同図の実線で示すように、吸着ノズル２１
の先端中心Ｓがノズル部材２０の回転中心Ｐに対して距
離Ｎａだけ偏心している場合がある。これは、部品製造
誤差や組付け誤差により、吸着ノズル２１の中心軸がノ
ズル部材２０の回転軸に対して傾斜した状態にあるとき
に生じるものである。この場合、吸着ノズル２１を上記
の上昇位置から下降させると、これに伴い吸着ノズル２
１の先端中心Ｓがより一層ノズル部材２０の回転中心Ｐ
から離れる、すなわち偏心量が増大することになるとと
もに、同図に示すように回転方向にずれるようなことも
生じる。

【００２４】そこで、本実施例においては、上記部品認
識カメラ２５によるチップ部品の撮像以前に、図外の認
識カメラ等により、吸着ノズル２１の上昇位置、すなわ
ちチップ部品認識時の位置にある吸着ノズル２１の先端
部と、吸着ノズル２１の下降位置、すなわち基板へのチ
ップ部品実装時の位置にある吸着ノズル２１の先端部と
を撮像認識し、これに基づいて上昇位置と下降位置とに
おける、吸着ノズル先端中心Ｓの仮想水平面上での変位
をとらえ、この先端中心Ｓの変化量を、図３に示すよう
に、位置変化量Ｎ（Ｘ軸方向変化量Ｎｘ，Ｙ軸方向変化
量Ｎｙ）として、上記制御装置の記憶部に格納するよう
にしている。

【００２５】そして、上記のようにノズル部材２０の回
転中心Ｐに対するチップ部品の吸着位置ずれ量から、実
装時におけるノズル部材２０の仮目標位置が決定される
と、さらに、上記制御装置では、上記記憶部から、吸着
ノズル２１に対する上記位置変化量Ｎデータを読みだ
し、後述の演算方法により、ノズル部材２０の上記仮目
標位置に位置変化量Ｎを加味して、ノズル部材２０の最
終目標位置を決定する。そして、さらに上記制御装置
は、決定された最終目標位置に基づいて、各サーボモー
タ等の駆動手段に対する補正量を演算するとともに、こ
の補正量を加味して各駆動手段を駆動制御するようにな
っている。

【００２６】次に、上記実装機におけるチップ部品の
吸、装着動作及びチップ部品装着時の位置補正について
図５及び図６を参照しつつ、図４のフローチャートに基
づいて説明する。

【００２７】先ず、実装動作が開始されると、上記制御
装置において、基板に応じた、例えば、装着チップ部品
の種類や実装位置等の予め設定されたデータが選択、読
みだされ、当該基板に応じた実装動作を行うべく各駆動
手段が制御される（ステップＳ１）。

【００２８】また、上記実装動作が開始されると、上記
制御装置においては、チップ部品の装着毎にカウントア
ップされるチップ部品用カウンタをリセットするととも
に、基板を搬送するべくコンベア２の駆動を開始し、こ
れによって被装着基板が搬入されて所定の作業位置に位
置決めされる（ステップＳ１〜ステップＳ３）。

【００２９】そして、上記のように基板が所定の作業位
置に位置決めされると、上記ヘッドユニット５がＸＹ方
向に移動するとともに、吸着ノズル２１が部品供給部４
の所望のチップ部品供給位置に位置決めされ、その後、
吸着ノズル２１が下降することにより、部品供給部４か
らチップ部品がピックアップされることになる（ステッ
プＳ４〜ステップＳ５）。

【００３０】上記のように、吸着ノズル２１によりチッ
プ部品が吸着されると、吸着ノズル２１がチップ部品を
吸着した状態で上昇するとともに、上記ヘッドユニット
５が移動し、チップ部品が上記部品認識カメラ２５上方
の所定の認識位置に配置され、チップ部品像が部品認識
カメラ２５により撮像されることになる。

【００３１】部品認識カメラ２５は、撮像したチップ部
品像を、その画像に応じた信号として上記制御装置に出
力する。そして、制御装置に入力された画像信号は、上
記画像処理部におて所定の画像処理が施され、これによ
ってチップ部品像が認識される。

【００３２】ところで、上記制御装置においては、基板
に対するチップ部品の実装位置Ｅａがノズル部材２０の
回転中心Ｐを基準として設定されている。つまり、チッ
プ部品吸着の際にノズル部材２０が基準角度に保持さ
れ、かつノズル部材２０の回転中心Ｐとチップ部品の中
心とが一致するように吸着されたことを前提として実装
時のノズル部材２０の回転中心位置座標及び回転角度で
実装位置Ｅａが設定されている。

【００３３】従って、チップ部品が吸着された際に、図
５（ａ）の鎖線で示すように、ノズル部材２０の回転中
心Ｐとチップ部品３０の中心Ｑとが一致し、かつ基準角
度でチップ部品が吸着された場合には、上記実装位置Ｅ
ａと実装時におけるノズル部材２０の移動位置（ノズル
部材２０の回転角度を含む意味での移動位置）とは一致
することになる。しかし、例えば図５（ａ）の実線で示
すように、ノズル部材２０の回転中心Ｐとチップ部品３
０の中心Ｑが一致せず、さらに回転方向に傾いた状態で
吸着されたような場合には、チップ部品３０を基板上の
所定の実装位置Ｅａに装着するべく、ノズル部材２０の
移動位置に対する補正を行う必要がある。そこで、上記
制御装置では、このチップ部品認識結果と、予め設定さ
れている適正データとを比較し、この比較結果からノズ
ル部材２０の回転中心Ｐに対するチップ部品３０の吸着
位置ずれ量を演算するとともに、このずれ量に基づいて
吸着ノズル２１の移動位置を補正することで、仮目標位
置の設定を行う。

【００３４】この際、チップ部品の装着位置Ｅａ（すな
わちノズル部材２０の当初の移動位置）を、 Ｅａ＝（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｒ） Ｍｘ：Ｘ軸座標 Ｍｙ：Ｙ軸座標 Ｍｒ：回転角度 とし、上記仮目標位置Ｅｂを、 Ｅｂ＝（Ｏｘ，Ｏｙ，Ｏｒ） Ｏｘ：Ｘ軸座標 Ｏｙ：Ｙ軸座標 Ｏｒ：回転角度 とし、上記ノズル部材２０の回転中心Ｐに対するチップ
部品３０のＸ軸方向のずれ量をΔｘ、Ｙ軸方向のずれ量
をΔＹ、回転ずれ量をΔｒとすると、上記仮目標位置Ｅ
ｂは、以下に示す従来周知の演算方法に基づいて求める
ことができる。

【００３５】 Ｏｘ＝Δｘ・cosＯｒ−Δｙ・sinＯｒ＋Ｍｘ …（１） Ｏｙ＝Δｘ・sinＯｒ＋Δｙ・cosＯｒ＋Ｍｙ …（２） Ｏｒ＝−Δｒ＋Ｍｒ …（３） そして、上記演算式（１）〜（３）から、仮目標位置Ｅ
ｂが求められると（ステップＳ６）、次いで、制御装置
においては、上記記憶部から、吸着ノズル２１における
位置変化量Ｎが読みだされ、上記のようにして求められ
た仮目標位置Ｅｂにこの位置変化量Ｎが加味されること
により最終目標位置Ｅｃが求められる。

【００３６】つまり、図５（ｂ）に示すように、チップ
部品３０が実線で示される所定の装着位置Ｅａに装着さ
れるように、ノズル部材２０の回転中心Ｐの仮目標位置
Ｅｂが同図に示されるように設定されても、上述のよう
に、吸着ノズル２１の先端中心Ｓがノズル部材２０の回
転中心Ｐに対して偏心していると、実装時の吸着ノズル
２１の下降に伴い、上記位置変化量Ｎ分だけ吸着ノズル
２１が平面的にずれ、これによって吸着ノズル２１に吸
着されているチップ部品３０も同様にずれることになる
ので、仮目標位置Ｅｂに更に上記位置変化量Ｎを加味す
ることで最終目標位置Ｅｃを求めるようにしている。

【００３７】具体的には、上記のように予め検出されて
記憶部に格納されている位置変化量Ｎ（Ｘ軸方向変化量
Ｎｘ，Ｙ軸方向変化量Ｎｙ）を、上記仮目標位置Ｅｂの
Ｘ軸方向座標Ｍｘ，Ｙ軸方向座標Ｍｙにそれぞれ加える
ことによって最終目標位置のＸ軸座標及びＹ軸座標を求
めるのであるが、この際、上記仮目標位置Ｅｂでは、上
記ノズル部材２０が回転角度Ｏｒだけ回転されているの
で、ノズル部材２０の基準角度において検出されている
上記位置変化量Ｎからノズル部材２０が回転角度Ｏｒだ
け回転したときの位置変化量を演算する必要がある。こ
れを図６を用いて説明すると、ノズル部材２０が回転角
度Ｏｒだけ回転すると、これ応じて吸着ノズル２１の先
端が同図の破線位置から実線に示す位置へと移動する。
そして、この実線位置でチップ部品を基板上に実装すべ
く吸着ノズル２１を上昇位置から下降させると、吸着ノ
ズル２１先端の偏心量が増大して吸着ノズル２１先端が
実線位置から一点鎖線に示す位置に移動する。従って、
この際の吸着ノズル２１の中心位置Ｓの位置変化量Ｎ´
（Ｘ軸方向変化量Ｎｘ´，Ｙ軸方向変化量Ｎｙ´）を、
上記位置変化量Ｎ（Ｘ軸方向変化量Ｎｘ，Ｙ軸方向変化
量Ｎｙ）から求めると、同図にも示すように、 Ｎｘ´＝Ｎｘ・cosＯｒ−Ｎｙ・sinＯｒ Ｎｙ´＝Ｎｘ・sinＯｒ＋Ｎｙ・cosＯｒ とすることができる。従って、最終目標位置Ｅｃを Ｅｃ＝（Ｅｘ，Ｅｙ，Ｅｒ） Ｅｘ：Ｘ軸座標 Ｅｙ：Ｙ軸座標 Ｅｒ：回転角度 とすると、最終目標位置Ｅｃは、上記位置変化量Ｎ及び
上記仮目標位置Ｅｂとから、 Ｅｘ＝Ｎｘ´＋Ｏｘ＝Ｎｘ・cosＥｒ−Ｎｙ・sinＥｒ＋Ｏｘ …（４） Ｅｙ＝Ｎｙ´＋Ｏｙ＝Ｎｘ・sinＥｒ＋Ｎｙ・cosＥｒ＋Ｏｙ …（５） Ｅｒ＝Ｏｒ …（６） とすることができる。

【００３８】これによって、吸着ノズル２１を下降させ
た場合でも、図５（ｃ）に示されるように、チップ部品
３０が所定の装着位置Ｅａ（二点鎖線で示す位置）に装
着されるように吸着ノズル２１の最終目標位置Ｅｃ（実
線で示す位置）が設定されることになる（ステップＳ
７）。

【００３９】そして、上記のようにステップＳ７で、ノ
ズル部材２０の回転中心Ｐの最終目標位置Ｅｃが決定さ
れると、上記制御装置により各駆動手段が駆動されて、
上記ヘッドユニット５がＸＹ方向に移動するとともに、
上記ノズル部材２０が回転しつつ上記最終目標位置Ｅｃ
に移動する。そして、この最終目標位置Ｅｃに到達する
と、その位置で吸着ノズル２１が下降してチップ部品を
基板上に実装し、チップ部品装着後、所定のタイミング
で上記制御装置のチップ部品用カウンタがカウントアッ
プされる（ステップＳ８〜ステップＳ９）。

【００４０】そして、順次上記ステップＳ４〜ステップ
Ｓ９の動作を繰り返す（ステップＳ１０でＮＯ）ことに
より、基板に対する所定数のチップ部品の装着が終了す
ると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、上記コンベア２が再
度駆動され、所定の作業位置で位置決めされている基板
がコンベア２によって例えば次工程に搬出されて（ステ
ップＳ１１）、本フローチャートが終了する。

【００４１】以上説明したように、上記実装機において
は、先ず、部品認識カメラ２５の撮像に基づきノズル部
材２０の回転中心Ｐに対するチップ部品の吸着ずれ量を
求め、この吸着ずれ量に基づいて、チップ部品実装時に
おけるノズル部材２０の移動位置、すなわち仮目標位置
Ｅｂを設定した後、更に、吸着ノズル２１に対する位置
変化量Ｎを上記仮目標位置Ｅｂに加味することで最終目
標位置Ｅｃを設定し、この最終目標位置Ｅｃにノズル部
材２０を移動させることによってチップ部品を実装する
ようにしているので、吸着ノズル２１がノズル部材２０
に対して偏心している場合に生じる、吸着ノズル２１昇
降時の吸着ノズル２１先端の水平方向の位置ずれを好適
に補正することができ、これによって基板に対するチッ
プ部品の実装をより正確、かつ確実に行うことが可能と
なる。従って、従来例のように、ノズル部材に対するチ
ップ部品の吸着位置ずれのみを加味して吸着ノズルの移
動位置を決定するものでは、昇降に伴う吸着ノズル先端
の位置ずれにより、チップ部品の実装を正確に行うこと
が出来ないこともあるが、上記装置ではこのような不都
合がなく、実装機におけるチップ部品装着性能をより高
めることが可能となる。

【００４２】なお、吸着ノズル２１の軸回りの吸着ずれ
がなく回転方向の補正が不要な場合でも、吸着ノズル２
１が傾斜していると、チップ部品装着のための昇降時に
吸着ノズル先端中心が水平方向（Ｘ軸，Ｙ軸方向）に変
位することになるが、このような場合でも、上記最終目
標位置Ｅｃは仮目標位置Ｅｂに位置変化量Ｎを加味して
求められているので、チップ部品を正しく装着すること
が可能となる。

【００４３】また、上記のような部品実装方法を適用し
た実装機においては、実装時に吸着ノズル２１に何らか
の力が作用し、これによりノズル部材２０、あるいは吸
着ノズル２１に変形が生じた場合であっても、上記位置
変化量Ｎの値を適宜変更するだけで好適に実装作業に対
応することができるという利点もある。つまり、従来装
置であれば、吸着ノズル２１、あるいはノズル部材２０
に変形が生じた場合には、その変形が生じた部品の交換
等を行わなければ、正確なチップ部品の実装は望めなか
った。しかし、上記のような部品実装方法を適用した実
装機では、上記のようにソフト的な対応で、正確な実装
作業を行うことができるので、交換部品の到着までに時
間を要するような場合でも、実装作業を継続することが
可能となる。

【００４４】なお、上記実施例では、部品認識カメラ２
５の撮像に基づきノズル部材２０の回転中心Ｐに対する
チップ部品の吸着ずれ量を求め、この吸着ずれ量を加味
して仮目標位置Ｅｂを設定することにより、チップ部品
の吸着ずれを補正する場合について説明しているが、例
えば、図７に示すように、吸着されたチップ部品３０の
吸着ずれを、ノズル部材２０のノズル保持部２０ａに設
けられた開閉自在な複数のチャック部材３１により機械
的に補正するように構成された実装機にも適用可能であ
る。この場合には、上記実施例のフローチャート（図
４）のステップＳ６に代えて、吸着ノズル２１により部
品供給部４からピックアップされたチップ部品の吸着ず
れを、チャック部材３１により機械的に補正する動作を
行い、その後、上記実施例同様、ステップＳ７において
最終目標位置Ｅｃを設定するようにすればよい。

【００４５】この際、チップ部品の装着位置Ｅａ（すな
わち、ノズル部材２０の当初の移動位置）及び最終目標
位置Ｅｃをそれぞれ、 Ｅａ＝（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｒ） Ｍｘ：Ｘ軸座標 Ｍｙ：Ｙ軸座標 Ｍｒ：回転角度 Ｅｃ＝（Ｅｘ，Ｅｙ，Ｅｒ） Ｅｘ：Ｘ軸座標 Ｅｙ：Ｙ軸座標 Ｅｒ：回転角度 とし、吸着ノズルの位置変化量Ｎ（Ｘ軸方向変化量Ｎ
ｘ，Ｙ軸方向変化量Ｎｙ）とすると、チップ部品の吸着
ノズル２１に対する吸着ずれは既に補正されているの
で、上記実施例のように仮目標位置Ｅｂを求める必要が
なく、従って、 Ｅｘ＝Ｎｘ・cosＭｒ−Ｎｙ・sinＭｒ＋Ｍｘ …（７） Ｅｙ＝Ｎｘ・sinＭｒ＋Ｎｙ・cosＭｒ＋Ｍｙ …（８） Ｅｒ＝Ｍｒ …（９） とすることができる。

【００４６】そして、上記のように最終目標位置Ｅｃが
設定されると、チップ部品を装着すべくノズル部材２０
を上記最終目標位置Ｅｃに移動するようにする。

【００４７】このように、チップ部品の吸着ずれを機械
的に補正するような構成の実装機においても、本発明の
部品実装方法を適用することが可能である。また、これ
ら以外にも、レーザ等の光学的手段により吸着ノズルに
対するチップ部品の吸着ずれを検出するような構成の実
装機にも適用可能である。

【００４８】また、上記実施例においては、吸着ノズル
２１の上昇位置、すなわちチップ部品認識時の位置にあ
る吸着ノズル２１先端と、吸着ノズル２１の下降位置、
すなわちチップ部品実装時の位置にある吸着ノズル２１
先端とにおける、吸着ノズル２１の先端中心Ｓの位置変
化量Ｎに基づいて吸着ノズル２１の最終目標位置Ｅｃを
設定するようにしているが、例えば、吸着ノズル２１の
昇降高さに応じて上記位置変化量Ｎを比例配分するよう
にしてもよい。これによれば、例えば、厚さの異なるチ
ップ部品の実装に際しても有効な最終目標位置Ｅｃの設
定を行うことが可能となりより実装性能を高めることが
可能となる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実装動作開始前、あるいは各チップ部品の吸着前毎に、
吸着ノズル昇降時の、吸着ノズル先端中心の仮想平面上
での位置変化量が検出され、この位置変化量がデータと
して確保される。そして、移動目標位置設定の際には、
チップ部品の吸着位置ずれ量を加味して基板に対する移
動目標位置の設定が行なわれ、さらにこの設定移動目標
位置に上記位置変化量を加味して移動目標位置の最終的
な決定がなされることとなる。従って、吸着ノズルが上
昇した位置、すなわち補正位置において移動目標位置の
設定を行っても、上記のように吸着ノズル先端中心の位
置変化量が加味された設定値なので、吸着ノズルが仮想
水平面に対して傾斜、あるいは回転軸に対して偏心して
いるような場合でも正確、かつ確実にチップ部品を基板
上の所定の位置に装着することが可能となり、これによ
りチップ部品の装着性能を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノズル偏心補正方法が適用される実装
機の一例を示す平面図である。

【図２】同正面図である。

【図３】ノズル部材の回転中心に対する、吸着ノズル上
昇位置での吸着ノズル先端と、これを下降させた際の吸
着ノズル先端とをそれぞれ平面的に表した図である。

【図４】本発明のノズル偏心補正方法が適用される実装
機における実装動作を示すフローチャートである。

【図５】（ａ）はチップ部品吸着時を示す概略図、
（ｂ）は仮目標位置にチップ部品を移動した際の想定
図、（ｃ）最終目標位置にチップ部品を移動した状態を
示す概略図である。

【図６】ノズル部材が回転れた際の位置変化量を求める
ための論理図である。

【図７】本発明のノズル偏心補正方法が適用される別の
実装機のノズル部分を示す正面図である。

【図８】（ａ）は、偏心が生じた吸着ノズルの上昇時の
一例を示す斜視略図、（ｂ）は（ａ）の吸着ノズルが下
降時を示す斜視略図である。

【図９】ノズル部材の回転中心に対する、吸着ノズル上
昇位置での吸着ノズル先端と、これを下降させた際の吸
着ノズル先端とをそれぞれ平面的に表した図である。

【符号の説明】

２０ ノズル部材 ２１ 吸着ノズル Ｓ 先端中心 Ｐ 回転中心

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮想水平面上を移動可能なヘッドに回転
   並びに昇降可能に装備された吸着ノズルによりチップ部
   品を吸着し、吸着ノズルを上昇させた補正位置でチップ
   部品の吸着ずれ量を求め、このずれ量を加味してチップ
   部品装着時のヘッド等の移動目標位置を設定する実装機
   の部品実装方法において、前記補正位置での吸着ノズル
   先端中心とこの補正位置から下降させたチップ部品装着
   位置での吸着ノズル先端中心との前記水平面上での位置
   変化量を予め検出しておき、この位置変化量をさらに加
   味して上記移動目標位置を設定することを特徴とする部
   品実装方法。
2. 【請求項２】 仮想水平面上を移動可能なヘッドに回転
   並びに昇降可能に装備された吸着ノズルによりチップ部
   品を吸着し、吸着ノズルを上昇させた補正位置でチップ
   部品の吸着ずれを機械的に補正してから部品を装着する
   部品実装方法において、前記補正位置での吸着ノズル先
   端中心とこの補正位置から下降させたチップ部品装着位
   置での吸着ノズル先端中心との前記水平面上での位置変
   化量を予め検出しておき、この位置変化量を加味してチ
   ップ部品装着時のヘッドの移動目標位置を設定すること
   を特徴とする部品実装方法。