JP5452444B2

JP5452444B2 - 電子部品装着方法及び電子部品装着装置

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Publication number: JP5452444B2
Application number: JP2010241620A
Authority: JP
Inventors: 和義大山; 洋之小林; 克尚臼井; 祥橋爪
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: JP2012094727A

Description

本発明は、部品供給ユニットに装填された収納テープの収納部に収納されて取出し吸着位置に供給された電子部品を部品保持具で取出して、部品認識装置で前記部品保持具に対する位置認識を行なった後、この位置認識結果に基づいて前記電子部品を基板上の所望の位置に装着すると共に、以降の同電子部品を取出す際に前記認識結果に基づいて前記取出し吸着位置の補正をする吸着位置自動追従機能を使用する電子部品装着方法及び電子部品装着装置に関する。

この種の電子部品装着装置として、特許文献１に記載されたものが知られているが、この従来技術によれば、部品保持具で取出した電子部品のこの部品保持具に対する位置ずれが部品認識装置により認識され、その認識結果はその電子部品の装着時に位置ずれの補正を行なうのに使うと共に、以降の同電子部品を取出す時に、前記認識結果に基づいて部品供給装置が供給する電子部品の取出し吸着位置が適切な位置（例えば、部品センター位置）となるような補正を行う場合にも使用されている（取出し吸着位置自動追従機能）。

実開平５−３３６００号公報

しかしながら、電子部品のサイズに対して電子部品を収納する収納テープの収納凹部の寸法が大きな場合にあっては、前記収納凹部の中で電子部品の位置が定まらないために、吸着された電子部品と部品保持具との位置がずれ易い。このように吸着された電子部品の認識処理結果を使用して、適切な位置で吸着して取出しができるような補正を実施すると、この補正された取出し位置で吸着して取出そうとすると、吸着異常、例えば立ち状態、即ち本来吸着すべき姿勢でない姿勢で吸着したり、ときに取出せない事態も発生し易い。

このため、吸着率の悪い結果の電子部品にあっては、作業者が前述した取出し吸着位置自動追従機能の使用を中止するような設定し直しをし、吸着取出し位置の補正をすることなく、前記収納凹部のセンターでの吸着取出しを行うようにしていたので、作業者の負担となっており、作業の効率化を図れなかった。

そこで本発明は、吸着取出し動作の安定化を図ると共に、作業者による作業の効率化を図ることを目的とする。

このため第１の発明は、部品供給ユニットに装填された収納テープの収納部に収納されて取出し吸着位置に供給された電子部品を部品保持具で取出して、部品認識装置で前記部品保持具に対する位置認識を行なった後、この位置認識結果に基づいて前記電子部品を基板上の所望の位置に装着すると共に、以降の同電子部品を取出す際に前記認識結果に基づいて前記取出し吸着位置の補正をする吸着位置自動追従機能を使用する電子部品装着方法において、
前記取出し吸着位置にある前記収納部の大きさを収納部認識装置で認識処理して把握し、
前記収納部の大きさと前記電子部品の大きさとから前記電子部品と前記収納部とのクリアランスを算出し、
このクリアランスが所定の許容値を超えない場合には前記吸着位置自動追従機能の実施を設定すると共に、前記許容値を超える場合には前記吸着位置自動追従機能の実施を設定しないようにした
ことを特徴とする。

第２の発明は、部品供給ユニットに装填された収納テープの収納部に収納されて取出し吸着位置に供給された電子部品を部品保持具で取出して、部品認識装置で前記部品保持具に対する位置認識を行なった後、この位置認識結果に基づいて前記電子部品を基板上の所望の位置に装着すると共に、以降の同電子部品を取出す際に前記認識結果に基づいて前記取出し吸着位置の補正をする吸着位置自動追従機能を使用する電子部品装着装置において、
前記取出し吸着位置にある前記収納部の大きさを認識処理して把握する収納部認識装置と、
前記収納部の大きさと前記電子部品の大きさとから前記電子部品と前記収納部とのクリアランスを算出する算出手段と、
このクリアランスが所定の許容値を超えない場合には前記吸着位置自動追従機能の実施を設定すると共に、前記許容値を超える場合には前記吸着位置自動追従機能の実施を設定しないようにした設定手段とを
設けたことを特徴とする。

本発明は、吸着取出し動作の安定化を図ると共に、作業者による作業の効率化を図ることができる。

電子部品装着装置の概略平面図を示す。模式的に表した部品供給ユニットとその要部の縦断面図である。連結テープで連結した収納テープの平面図である。連結テープで連結した収納テープの側面図である。継ぎ目検出装置の正面図である。継ぎ目検出装置の側面図である。制御ブロック図である。装着データを示す図である。部品配置情報を示す図である。部品ライブラリデータを示す図である。現在の部品供給ユニット５の設置状態・使用状態情報を示す図である。ポケット認識を起動するタイミングに係るフローチャートを示す図である。ポケット認識した場合における取出し吸着位置自動追従機能の設定に係るフローチャートを示す図である。ポケット認識できないと判定された場合の動作に係るフローチャートを示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態につき説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図であり、電子部品装着装置１の装置本体２上の前部及び後部には部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄが４つのブロックに分かれて複数並設されている。部品供給装置３Ａはレーン番号（後述する部品供給ユニット５の配置番号）が１００番台であり、部品供給装置３Ｂはレーン番号が２００番台であり、部品供給装置３Ｃはレーン番号が３００番台であり、部品供給装置３Ｄはレーン番号が４００番台である。

前記各部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、取付台であるカート台のフィーダベース上に部品供給ユニット５を多数並設したものであり、部品供給側の先端部がプリント基板Ｐの搬送路に臨むように前記装置本体２に連結具を介して着脱可能に配設され、カート台が正規に装置本体２に取り付けられるとカート台に搭載された部品供給ユニット５に電源が供給され、また前記連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。

そして、各部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、部品供給側の先端部が装着ヘッド６のピックアップ領域に臨むように配設されており、各部品供給ユニット５は前記カート台に回転自在に載置した供給リールに巻回した状態で順次繰り出された収納テープＣに所定間隔で開設した送り孔Ｃｂにその歯が嵌合した送りスプロケットを所定角度回転させて収納テープＣを電子部品Ｄの部品吸着取出し位置ＰＵまで送りモータにより間欠送りするテープ送り機構と、剥離モータの駆動により部品吸着取出し位置ＰＵの手前でキャリアテープＣａからカバーテープＣｏを引き剥がすためのカバーテープ剥離機構とを備え、カバーテープ剥離機構によりカバーテープＣｏを剥離してキャリアテープＣａに所定間隔毎に形成された収納凹部Ｃｃに装填された電子部品Ｄを順次部品吸着取出し位置ＰＵへ供給して先端部から部品保持具としての吸着ノズル２９により取出し可能である。

模式的に表した部品供給ユニット５とその要部の拡大縦断面図である図２に示すように、前記供給リールから繰り出された収納テープＣは、サプレッサ３０の下側を潜るようにして、部品吸着取出し位置ＰＵに送り込まれる。このサプレッサ３０には吸着ノズル２９によるピックアップ用の部品取出し口３１が開設されている。また、前記サプレッサ３０にはスリット３２が形成されており、このスリット３２から収納テープＣのキャリアテープＣａからカバーテープＣｏが引き剥がされ、部品供給ユニット５に備えられたカバーテープ収納部内に収納される。即ち、収納テープＣに搭載した電子部品ＤはキャリアテープＣａからカバーテープＣｏを引き剥がされた状態で、部品吸着取出し位置ＰＵまで送られ前記部品取出し口３１を介して前記吸着ノズル２９により吸着されて取出されることとなる。

なお、サプレッサ３０は、支軸を支点として回動可能で収納テープＣの進行方向の前部がロックされると、このサプレッサ３０は下方に付勢されて、収納テープＣやカバーテープＣｏ剥離後のキャリアテープＣａをテープ案内シュートに常時押圧して前記テープ送り機構を構成するスプロケットのテープ送り歯からキャリアテープＣａの送り孔Ｃｂが抜けて外れないように作用する
そして、手前側の部品供給装置３Ｂ、３Ｄと奥側の部品供給装置３Ａ、３Ｃとの間には、基板搬送機構を構成する２つの供給コンベア、位置決め部８、８（コンベアを有する）及び排出コンベアが設けられている。前記各供給コンベアは上流より受けた基板としての各プリント基板Ｐを前記各位置決め部８に搬送し、この各位置決め部８で位置決め機構により位置決めされた各基板Ｐ上に電子部品Ｄが装着された後、各排出コンベアに搬送され、その後下流側装置に搬送される。

Ｙ方向にＹ軸駆動モータ１１によりガイドレール９に沿って移動する各ビーム１０にはその長手方向、即ちＸ方向にビーム１０に沿ってＸ軸駆動モータ１３により移動する装着ヘッド６が設けられ、この装着ヘッド６には、例えば１４本の吸着ノズル２９が設けられる。従って、１装着ヘッド６の１取出しサイクルで、即ち１装着ヘッド６の電子部品の取出し及び装着動作は、最高１４本の吸着ノズル２９による１４個である。

そして、前記装着ヘッド６には前記吸着ノズル２９を上下動させるための上下軸駆動モータ１４が搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸駆動モータ１５が搭載されている。従って、装着ヘッド６の吸着ノズルはＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、鉛直軸回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。

１２は部品認識カメラで、電子部品が吸着ノズル２９に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、位置認識するために電子部品を下方から撮像する。１９は装着ヘッド６に設けられた基板認識カメラで、プリント基板Ｐに付された基板位置認識用マークを撮像する。

なお、収納テープＣは、キャリアテープＣａに所定間隔毎に形成された収納凹部Ｃｃ内に電子部品Ｄをその下面の電極が収納凹部Ｃｃ底面に接触した状態で収納して、前記収納凹部Ｃｃを覆うようにカバーテープＣｏがキャリアテープＣａ上に接着されている。また、前記キャリアテープＣａには所定間隔毎に送り孔Ｃｂが形成されている。

ここで、スプライシングについて説明すると、先ず電子部品の装着運転を行うことによって、部品供給ユニット５から吸着ノズル２９により電子部品の取出しがされることにより、電子部品の残数が少なくなる。このため、この電子部品の残数が所定数以下となると、作業管理者に報知手段を使用して報知して、前記カート台上に部品供給ユニット５は固定され移動しないので、この自動装着運転中に部品供給ユニット５において、現在電子部品を供給している残数が少ない収納テープＣと連結しようとしている新しい収納テープＣとを連結テープにより連結して補給するスプライシングがなされることとなる。

図３及び図４に基づいて説明するが、具体的には、報知手段により部品切れが近いと判断した作業管理者が、この電子部品の残数が少なくなった部品供給ユニット５の収納テープＣの供給リールを前記カート台のフィーダベースから外し、更にこの供給リールに巻かれた収納テープＣを外して、この供給リールに巻かれてあった古い収納テープＣのほぼ終端近くにおいて、キャリアテープＣａとカバーテープＣｏとが同じ面位置で、且つ隣り合った送り孔Ｃｂの中間となる位置であって収納凹部Ｃｃの送り方向における中央位置でカッターで切断する。

次に、部品切れの近い収納テープＣが巻かれた供給リールとは別の供給リールに巻かれた新たな収納テープＣの始端部において、キャリアテープＣａを隣り合った送り孔Ｃｂの中間となる位置であって収納凹部Ｃｃの送り方向における中央位置でカッターにより切断すると共にこのキャリアテープＣａよりもカバーテープＣｏが長くなるように切断する。そして、新たな収納テープＣと部品切れの近い古い収納テープＣとを半円状の送り孔Ｃｂ同士で円形状の送り孔Ｃｂとなるように切断側端面を合致させ、古い収納テープＣのカバーテープＣｏの上に新しい収納テープＣのカバーテープＣｏを覆うように重合させ、連結テープ４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃにより古い収納テープＣと新しい収納テープＣとを連結する。

図５及び図６において、４２は収納テープＣの継ぎ目検出装置で、部品供給ユニット５の後端部に設けられる。この継ぎ目検出装置４２は、発光素子４２Ａと受光素子４２Ｂとが８ミリメートル離れた間隔を存して設けられた装置本体４４、上端部にプリズム４５が設けられて断面がコ字形状を呈して、中間部は収納テープＣが通過するようにテープ通路用開口部４６が設けた通路形成体４７とから構成される。

即ち、収納テープＣの送り動作に伴って、継ぎ目が無い収納テープＣにあっては、発光素子４Ａからの光が送り孔（４ミリメートル間隔で開設）Ｃｂを介してプリズム４５で回帰反射させて受光素子４２Ｂにより受光されるので、継ぎ目検出装置４２により継ぎ目無しを検出でき、スプライシング動作により連結されて継ぎ目が有る収納テープＣにあっては、送り動作に伴い発光素子４２Ａからの光が送り孔Ｃｂを覆う連結テープ４０Ａにより遮光され受光素子４２Ｂにより受光されず、継ぎ目有りが検出されることとなる。

３９Ａはカウンタで、継ぎ目検出装置４２が連結テープ４０Ａを検出してからの収納テープＣの送り回数を計数する。そして、このカウンタ３９Ａが予め定められた所定回数を計数すると、継ぎ目検出装置４２が連結テープ４０Ａを検出したときの継ぎ目部分の電子部品が部品吸着取出し位置ＰＵに到達したことが判別できる。

次に、図７の制御ブロック図について説明すると、前記電子部品装着装置１には、本装着装置１を統括制御する制御手段、算出手段としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）２０と、該ＣＰＵ２０にバスラインを介して接続されるＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２１及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）２２が備えられている。そして、ＣＰＵ２０は前記ＲＡＭ２１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２２に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ２０は、インターフェース２４及び駆動回路２７を介して前記Ｙ軸駆動モータ１１、Ｘ軸駆動モータ１３、上下軸駆動モータ１４及び前記θ軸駆動モータ１５等の駆動を制御すると共に各部品供給ユニット５を制御する。なお、この図２では、説明の便宜上、複数あるものでも、例えば装着ヘッド６、部品供給ユニット５などは１つとして省略してある。

前記ＲＡＭ２１には、部品装着に係るプリント基板Ｐの種類毎に装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板Ｐ内でのＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報や、各部品供給ユニット５の配置番号情報等が格納されている（図８参照）。

また、前記ＲＡＭ２１には、図９に示すように、各プリント基板Ｐの種類毎に前記各部品供給ユニット５の部品供給ユニット配置番号（レーン番号）に対応した各電子部品の種類（部品ＩＤ）の情報、即ち部品配置情報が格納されており、この部品配置情報は前記カート台上のどの位置にどの部品供給ユニット５を搭載するかに係るデータである。

更には、この部品ＩＤ毎に電子部品の特徴等に関する部品ライブラリデータが格納されている。即ち、この部品ライブラリデータは、図１０に示すように、部品ＩＤ毎にＸ方向及びＹ方向のサイズ、収納テープＣの種類（エンボステープ、紙テープ）、電子部品と収納凹部Ｃｃとのクリアランスに係る許容値などから構成される。なお、前記許容値は電子部品種毎に部品ライブラリデータとして格納されているが、吸着ノズル２９の種類毎に格納してもよい。

２３はインターフェース２４を介して前記ＣＰＵ２０に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ１２により撮像して取込まれた画像や基板認識カメラ１９により撮像された画像の認識処理が該認識処理装置２３にて行われ、ＣＰＵ２０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２１は基板認識カメラ８や部品認識カメラ１２により撮像された画像を認識処理（吸着ノズル１８に吸着保持された電子部品或いは位置決めされたプリント基板Ｐの位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理装置２９に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置２９から受取るものである。

２５は部品画像や各種データ設定のための画面などを表示する表示手段としてのモニタで、このモニタ２５には入力手段としての種々のタッチパネルスイッチ２６が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ２６を操作することにより、種々の設定を行うことができる。

２８は吸着ノズル２９に吸着保持された電子部品Ｄの有無検出を行う部品有無検出装置としてのラインセンサで、このラインセンサ２８は水平方向に直進する光ビームを発する投光器２８Ａと該光ビームを受光可能であるようにＣＣＤ素子が垂直方向の直線上に多数個並設されてなる受光器２８Ｂとより構成され、前記装着ヘッド６に設けられるが装置本体２に設けてもよい。ＣＣＤ素子は１０ｍｍ程度の上下幅に１０００個程度が並設して受光器２８Ｂを実現できる。このＣＣＤ素子は１個１個が受光量を検出でき、受光量の閾値を決めてやることによりＯＮ／ＯＦＦセンサとして使用でき、そのＯＮ／ＯＦＦ出力により電子部品Ｄにより遮光されている部分が厚さとして検出でき、吸着ノズル２９に吸着された部品の有無の検出や吸着すべきでない面が吸着されて正常に吸着されずに、所謂立ち状態や斜め吸着状態、吸着できない状態である吸着異常の検出をすることができる。

なお、前記部品供給ユニット５は、それぞれフィーダベース前面に設けられた一方のコネクタ３６Ａと接続する他方のコネクタ３６Ｂが設けられる。

また、前記ＣＰＵ２０はインターフェース２４、コネクタ３６Ａ、３６Ｂを介して各部品供給ユニット５に接続されている。従って、前記ＣＰＵ２０は電源（図示せず）に接続されているので、フィーダベースに部品供給ユニット５を取り付けて、コネクタ３６Ａに３６Ｂを接続するとこの部品供給ユニット５に電源が供給できる。逆に、フィーダベースから部品供給ユニット５を外して、コネクタ３６Ａと３６Ｂとの接続を解除すると、部品供給ユニット５への供給電源が遮断されてゼロボルトとなり、この遮断状態をＣＰＵ２０は検出することができ、結果として部品供給ユニット５のフィーダベースへの接続状態（電源供給状態）、非接続状態（電源遮断状態）を検出することができる。

そして、前記ＲＡＭ２１には、図１１に示すように、前記各部品供給ユニット５の部品供給ユニット配置番号（レーン番号）に対応した現在の部品供給ユニット５の設置状態・使用状態情報が格納されている、即ち、この情報が「０」の場合にはこの部品供給ユニット配置番号に対応するフィーダベース上には部品供給ユニット５が取り付けられていないことを意味し、「１」の場合にはこの部品供給ユニット配置番号に対応するフィーダベース上には取り付けられ部品供給ユニット５のフィーダベースへの接続状態が検出されているがこの取り付け後にこの部品供給ユニット５から未だ電子部品が取出されていないことを意味し、「２」の場合にはこの部品供給ユニット配置番号に対応するフィーダベース上には取り付けられているがこの取り付け後にこの部品供給ユニット５から電子部品が取出されたことを意味する。

以上の構成により、部品供給ユニット５の部品吸着取出し位置ＰＵにある収納凹部Ｃｃを基板認識カメラ１９が撮像して、この収納凹部Ｃｃの位置、大きさ等を認識するポケット認識を起動するタイミングに係るフローチャートについて、図１２に基づいて説明する。先ず、ＣＰＵ２０は吸着対象部品のポケット認識起動判定をする（ステップＳ０１）。具体的には、図８に示す装着データに従って、ステップ番号０００１に係る部品供給ユニット５の部品吸着取出し位置ＰＵにある電子部品を吸着して取出すが、この取出す電子部品が初取り吸着の電子部品であるかを判定する。

この場合、装着データからステップ番号０００１の配置番号が「１０１」であり（図８参照）、その配置番号「１０１」の部品ＩＤは「ＡＡＡＡＡ」であると共に（図９参照）、部品供給ユニット配置番号「１０１」に対応した現在のユニット状態情報「１」から初取り吸着の電子部品であると判定される。即ち、フィーダベースに部品供給ユニット５を取り付けて、コネクタ３６Ａに３６Ｂを接続するとこの部品供給ユニット５に電源が供給され、ＣＰＵ２０はこの電源供給状態を検出し、フィーダベースに取付け後の部品供給ユニット５からは未だ電子部品を取り出していないので、現在のユニット状態情報は「１」である。

なお、この吸着対象部品のポケット認識起動タイミングに関しては、フィーダベースに新たに部品供給ユニット５を取り付けた場合の取出す電子部品が初取り吸着の電子部品である場合に限らず、スプライシング動作により新しい収納テープＣが連結された場合にあってはこの新しい収納テープＣに切り替わった際の初取り吸着の電子部品である場合もある。即ち、継ぎ目検出装置４２が連結テープ４０Ａを検出してから収納テープＣの送り回数をカウンタ３９Ａが計数して、予め定められた所定回数に達すると、新しい収納テープＣに切り替わった際の初取り吸着の電子部品が部品吸着取出し位置ＰＵに到達したことが判別できる。

また、前の電子部品の吸着取出し動作で、許容範囲を超える吸着位置ズレを検出した場合、即ち吸着ノズル中心と電子部品の中心とのＸ、Ｙ方向のズレ量が許容値を超えた場合や、吸着された電子部品の角度曲がりが許容値を超えた場合にもポケット認識起動タイミングとしてもよい。

更には、所謂立ち状態や斜め吸着状態や吸着できない状態である吸着異常と判定した場合にも、この吸着対象部品のポケット認識起動タイミングであると判別することもできる。即ち、吸着ノズル２９に吸着された電子部品を部品認識カメラ１２で撮像して認識処理装置２３で認識処理した結果に基づいて、またラインセンサ２８による検出結果に基づいて、ＣＰＵ２０はこの吸着対象部品のポケット認識起動タイミングであると判別することができる。

以上のように、ＣＰＵ２０が吸着対象部品のポケット認識起動判定をし（ステップＳ０１）、この判定結果に基づいてポケット認識起動タイミングである否かを判定する（ステップＳ０２）。

そして、ポケット認識起動タイミングであると判定すると、対象電子部品の吸着動作の前にポケット認識を実行する（ステップＳ０３）。即ち、対象電子部品の吸着動作の前に、対象の電子部品を供給する部品供給ユニット５の部品吸着取出し位置ＰＵの収納テープＣの収納凹部Ｃｃ及び収納凹部Ｃｃ内に収納された電子部品Ｄを基板認識カメラ１９が撮像して、認識処理装置２３が認識処理をし、ＣＰＵ２０が前記収納凹部Ｃｃのセンタ位置と寸法を把握する。また、取出し吸着位置自動追従機能の設定有無の判定をする。

この電子部品の取出し吸着位置自動追従機能とは、前記吸着ノズル２９で部品供給ユニット５から取出した電子部品のこの吸着ノズル２９に対する位置ずれが後述する部品認識装置２９により認識され、その認識結果がその電子部品の装着時に位置ずれの補正に利用するに加え、その認識結果に基づき電子部品Ｄを部品供給ユニット５から取出す時に、部品供給ユニット５の部品吸着取出し位置ＰＵが適切な位置（例えば、部品センター位置）となるような補正に利用する機能である。

そして、前述したポケット認識起動タイミングでないと判定した場合には、ポケット認識を実行することなく、またポケット認識起動タイミングであると判定した場合には、ポケット認識を実行すると共に取出し吸着位置自動追従機能の設定有無の判定をした後に、部品吸着動作をするように制御する（ステップＳ０４）。

この場合、取出し吸着位置自動追従機能の設定有無の判定をした場合には、ＣＰＵ２０はポケット認識結果に基づいて、部品吸着取出し位置ＰＵの収納テープＣの収納凹部Ｃｃのセンタ位置を吸着位置とするように、Ｘ軸駆動モータ１３及びＹ軸駆動モータ１１を補正制御して、吸着ノズル２９がこの収納凹部Ｃｃ内の電子部品を吸着して取り出すように制御する（ステップＳ０４）。即ち、ＣＰＵ２０によりＸ軸駆動モータ１３、Ｙ軸駆動モータ１１、θ軸駆動モータ１５が補正制御され、電子部品は確実に安定した状態で吸着されて収納凹部Ｃｃ内より取り出される。

そして、次に装着ヘッド６に吸着される電子部品が他にあるか否かを判定し（ステップＳ０５）、他にあると判定した場合にはステップＳ０１に戻って、前述したように制御されて他の電子部品の吸着取出し動作を繰り返す。

他にないと判定した場合には、装着ヘッド６は位置決め部８にて位置決めされたプリント基板Ｐ上の所定位置に電子部品を装着するように移動するが、この装着ヘッド６の移動途中において、部品認識カメラ１２の上方位置を通過する際に装着ヘッド６に備えられた全ての吸着ノズル２９に吸着保持された電子部品が部品認識カメラ１１により撮像されて、この電子部品の撮像画像について電子部品が吸着ノズル２９に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき認識処理装置２３により一括フライ部品認識処理される（ステップＳ０６）。

従って、この電子部品の認識処理結果、及び基板認識カメラ１９によりプリント基板Ｐに付された基板位置認識用マークが撮像されて認識処理装置２３により認識処理されたプリント基板Ｐの認識処理結果に基づいて、プリント基板Ｐに電子部品を装着する（ステップＳ０７）。

そして、次に装着ヘッド６に装着する電子部品が他にあるか否かを判定し（ステップＳ０８）、他にあると判定した場合にはステップＳ０７に戻って、前述したように他の電子部品の装着動作を繰り返す。

全ての電子部品を装着して、他にないと判定した場合には、次に装着ヘッド６に吸着される電子部品が他にあるか否かを判定し（ステップＳ０９）、他にあると判定した場合にはステップＳ０１に戻って、前述したように制御されて、電子部品の取り出し及び装着を繰り返すように、制御され、プリント基板Ｐ上に装着すべき電子部品が全て装着されたら、プリント基板Ｐは位置決め部８から排出コンベアに搬送され、その後下流側装置に搬送される。

次に、図１３のフローチャートに基づいて、ポケット認識した場合における取出し吸着位置自動追従機能の設定について、説明する。先ず、ポケット認識処理をする（ステップＳ１１）。即ち、対象電子部品の吸着動作の前に、対象の電子部品を供給する部品供給ユニット５の部品吸着取出し位置ＰＵの収納テープＣの収納凹部Ｃｃを基板認識カメラ１９が撮像して、認識処理装置２３が認識処理をし、ＣＰＵ２０が前記収納凹部Ｃｃのセンタ位置を把握する。

次に、ポケット認識できたか否かを判定し（ステップＳ１２）、例えば前記収納凹部Ｃｃのエッジが検出できない場合にはポケット認識できないと判定され、図１４に示すフローチャートへと移行するので、ここでは説明は省略する。なお、ポケット認識できない場合は、黒色エンボステープであって、電子部品も黒色の場合や、透明エンボステープの場合などが該当し、前記収納凹部Ｃｃのエッジが検出できない。

そして、エッジが検出できた場合には、ＣＰＵ２０は収納凹部Ｃｃ寸法であるポケット寸法［Ｘｐ、Ｙｐ］（Ｘ方向の長さがＸｐで、Ｙ方向の長さがＹｐの意。）と電子部品の部品寸法［ＸＸ１，ＹＹ１］（Ｘ方向の長さがＸＸ１で、Ｙ方向の長さがＹＹ１の意。）とを比較する（ステップＳ１３）。即ち、収納凹部Ｃｃのポケット寸法［Ｘｐ、Ｙｐ］は、前記部品吸着取出し位置ＰＵの収納テープＣの収納凹部Ｃｃの認識処理装置２３による認識処理結果に基づいて取得し、部品寸法［ＸＸ１，ＹＹ１］はＲＡＭ２１に格納された当該電子部品（部品ＩＤ：ＡＡＡＡＡ）の部品ライブラリデータを参照し、ポケット寸法［Ｘｐ、Ｙｐ］（Ｘ方向の長さがＸｐで、Ｙ方向の長さがＹｐの意。）と電子部品の部品寸法［ＸＸ１，ＹＹ１］とを比較する。

そして、電子部品と収納凹部Ｃｃとのクリアランスを、ＣＰＵ２０がＸ及びＹ方向につき、それぞれ算出する（ステップＳ１４）。この算出したＸ方向のクリアランス△Ｘが当該電子部品の部品ライブラリデータを構成する許容値Ｘａを超えているか否かを判定する（ステップＳ１５）。超えている場合には、ＣＰＵ２０は取出し吸着位置自動追従機能（Ｘ方向）を実施しない設定をし（ステップＳ１６）、超えていない場合には、ＣＰＵ２０は取出し吸着位置自動追従機能（Ｘ方向）を実施する設定をするように制御する（ステップＳ１７）。

また、算出したＹ方向のクリアランス△Ｙが当該電子部品の部品ライブラリデータを構成する許容値Ｙａを超えているか否かを判定する（ステップＳ１８）。超えている場合には、ＣＰＵ２０は取出し吸着位置自動追従機能（Ｙ方向）を実施しない設定をし（ステップＳ１９）、超えていない場合には、ＣＰＵ２０は取出し吸着位置自動追従機能（Ｙ方向）を実施する設定をするように制御する（ステップＳ２０）。

そして、ＣＰＵ２０はポケット認識結果に基づいて、部品吸着取出し位置ＰＵの収納テープＣの収納凹部Ｃｃのセンタ位置を吸着位置とするように、Ｘ軸駆動モータ１３及びＹ軸駆動モータ１１を補正制御して（ステップＳ２１）、吸着ノズル２９がこの収納凹部Ｃｃ内の電子部品を吸着して取り出すように制御する。

なお、以上のように、ポケット寸法と電子部品の寸法とのクリアランスについて、Ｘ方向と、Ｙ方向とを、独立して個別に、取出し吸着位置自動追従機能の設定有無の判定したが、Ｘ方向又はＹ方向のクリアランスのいずれかが許容値を超えた場合には、Ｘ方向及びＹ方向ともにセットで取出し吸着位置自動追従機能の設定無しとしてもよい。

以上のような取出し吸着位置自動追従機能を実施する設定がなされた場合には、前回吸着ノズル２９で部品供給ユニット５から取出した電子部品のこの吸着ノズル２９に対する位置ずれにつき部品認識装置２９により認識された認識結果に基づいて、次回の電子部品Ｄを部品供給ユニット５から取出す際に、部品供給ユニット５の部品吸着取出し位置ＰＵが適切な位置（例えば、部品センター位置）となるように、ＣＰＵ２０により前記Ｙ軸駆動モータ１１、Ｘ軸駆動モータ１３及び前記θ軸駆動モータ１５が補正制御される。従って、ポケット認識がなされて、電子部品と収納凹部Ｃｃのクリアランスに係る追従実施許容値未満である場合には、吸着位置自動追従機能が実施されるので、安定した状態で確実に、部品吸着取出し位置ＰＵにある収納凹部Ｃｃから電子部品を取り出すことができる。

また、追従実施許容値未満でない場合には、吸着位置自動追従機能が実施されることがなく、吸着位置を部品吸着取出し位置ＰＵにある収納凹部Ｃｃのセンタ位置とすることにより、比較的安定した状態で、電子部品を取り出すことができる。そして、自動的に前記吸着位置自動追従機能を設定したり、設定しないようにしたので、作業者の負担を軽減し、作業の効率化を図ることができる。

次に、図１３において、前記収納凹部Ｃｃのエッジが検出できない場合にはポケット認識できないと判定された場合の動作について、図１４に示すフローチャートに基づいて説明する。初めに、対象の電子部品を供給する部品供給ユニット５の部品吸着取出し位置ＰＵの収納テープＣの収納凹部Ｃｃ内から吸着ノズル２９が取り出した後に、部品認識カメラ１２により撮像された画像を認識処理装置２３が認識処理し、ＣＰＵ２０はこの認識処理結果を解析し、吸着ノズル２９の中心と吸着保持された電子部品の中心とのズレ量を算出する（ステップＳ３１）。

次に、ＣＰＵ２０は、この算出されたズレ量［Ｘｒ，Ｙｒ］（Ｘ方向のズレ量がＸｒで、Ｙ方向のズレ量がＹｒの意。）をＲＡＭ２１の統計処理データテーブルに保存するように制御する（ステップＳ３２）。そして、カウンタ３９Ｂが順次保存した回数を計数して、統計処理サンプル数に達したと判定すると（ステップＳ３３）、保存されたズレ量に係るサンプリングデータを解析し、算術平均値を算出して、範囲（ｒａｎｇｅ）を算出する（ステップＳ３４）。

即ち、Ｘ方向の算術平均値は（Ｘｒ１+Ｘｒ２+Ｘｒ３+・・・+Ｘｒｎ）／ｎから算出され、Ｙ方向の算術平均値は（Ｙｒ１+Ｙｒ２+Ｙｒ３+・・・+Ｙｒｎ）／ｎから算出される。また、Ｘ方向の前記範囲は保存されたズレ量に係るサンプリングデータのＸ方向における最大ズレ量から最小ズレ量を引いた値であり、Ｙ方向の前記範囲は保存されたズレ量に係るサンプリングデータのＹ方向における最大ズレ量から最小ズレ量を引いた値である。

次に、Ｘ方向及びＹ方向における各範囲の統計処理値は、予め前記ＲＡＭ２１に格納された追従実施許容値Ｘａ未満か否か、Ｙａ未満か否かを判定する（ステップＳ３５）。この場合、追従実施許容値Ｘａ未満で、且つＹａ未満と判定された場合には、前述した算術平均値に補正計数（Ｋ）を乗じた値を取出し吸着位置の補正値にフィードバック更新するように制御し、終了する（ステップＳ３６）。

従って、ポケット認識ができず、電子部品と収納テープＣの収納凹部Ｃｃとのクリアランスが大きい場合には、吸着位置自動追従機能の適用が好ましくないので、吸着位置自動追従機能が設定されてある場合には、自動的に取り消すようにし、作業者の負担を軽減し、作業の効率化を図ることができる。

また、各範囲の統計処理値が追従実施許容値Ｘａ未満でないか、Ｙａ未満でないと判定された場合には、ＣＰＵ２０により例外処理がなされるように制御される（ステップＳ３７）。この場合、前記例外処理としては、吸着ノズル２９の電子部品の吸着位置のばらつきが大きい旨をモニタ２５その他の報知手段で報知し、取出し吸着位置自動追従機能を実施する設定がされてある場合にはモニタ２５に表示された画面でこの設定を取り消し、取出し吸着位置の補正値の更新をせずにこのままの状態を維持継続するように処理することが考えられる。

また、これ以外の例外処理として、吸着ノズル２９の電子部品の吸着位置のばらつきが大きい旨をモニタ２５その他の報知手段で報知し、取出し吸着位置自動追従機能を実施する場合の補正実施範囲を定められた所定の制限値である補正量にとどめて実施するように処理することも考えられる。前記補正実施範囲は、Ｘ方向、Ｙ方向を独立して一義的に各寸法を記憶して、実施してもよく、この場合、この電子部品の部品ライブラリデータとしても格納してもよく、吸着に使用する吸着ノズル毎に格納してもよい。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１電子部品装着装置
５部品供給ユニット
６装着ヘッド
１２部品認識カメラ
１９基板認識カメラ
２３認識処理装置
２９吸着ノズル
Ｃ収納テープ
Ｃｃ収納凹部
ＰＵ部品吸着取出し位置

Claims

部品供給ユニットに装填された収納テープの収納部に収納されて取出し吸着位置に供給された電子部品を部品保持具で取出して、部品認識装置で前記部品保持具に対する位置認識を行なった後、この位置認識結果に基づいて前記電子部品を基板上の所望の位置に装着すると共に、以降の同電子部品を取出す際に前記認識結果に基づいて前記取出し吸着位置の補正をする吸着位置自動追従機能を使用する電子部品装着方法において、
前記取出し吸着位置にある前記収納部の大きさを収納部認識装置で認識処理して把握し、
前記収納部の大きさと前記電子部品の大きさとから前記電子部品と前記収納部とのクリアランスを算出し、
このクリアランスが所定の許容値を超えない場合には前記吸着位置自動追従機能の実施を設定すると共に、前記許容値を超える場合には前記吸着位置自動追従機能の実施を設定しないようにした
ことを特徴とする電子部品装着方法。
部品供給ユニットに装填された収納テープの収納部に収納されて取出し吸着位置に供給された電子部品を部品保持具で取出して、部品認識装置で前記部品保持具に対する位置認識を行なった後、この位置認識結果に基づいて前記電子部品を基板上の所望の位置に装着すると共に、以降の同電子部品を取出す際に前記認識結果に基づいて前記取出し吸着位置の補正をする吸着位置自動追従機能を使用する電子部品装着装置において、
前記取出し吸着位置にある前記収納部の大きさを認識処理して把握する収納部認識装置と、
前記収納部の大きさと前記電子部品の大きさとから前記電子部品と前記収納部とのクリアランスを算出する算出手段と、
このクリアランスが所定の許容値を超えない場合には前記吸着位置自動追従機能の実施を設定すると共に、前記許容値を超える場合には前記吸着位置自動追従機能の実施を設定しないようにした設定手段とを
設けたことを特徴とする電子部品装着装置。