JP6767613B2

JP6767613B2 - 部品実装装置および部品実装方法

Info

Publication number: JP6767613B2
Application number: JP2016108080A
Authority: JP
Inventors: 山崎　琢也; 琢也山崎; 直史生田; 博喜相良; 維里岩田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2020-10-14
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: JP2017216311A

Description

本発明は、部品供給装置から部品を取り出して基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。

基板に部品を実装する部品実装装置では、テープフィーダなどの部品供給装置の所定の供給位置に送られた部品を、実装ヘッドに装着された吸着ノズルによって吸着して取り出す部品取出動作が反復して行われる。テープフィーダにおいて供給位置に送られた部品の位置は、部品を収納保持する部品ポケット内での位置のばらつきや部品送りの際の振動の影響など種々の要因によって必ずしも安定していない。このため吸着ノズルによって供給位置から部品を吸着して取り出す際の位置精度が安定せず、部品の吸着ミスや実装位置ずれなどの部品実装動作における不具合の要因となっていた。

このような部品実装動作における不具合を抑制することを目的として、従来より実装ヘッドに備えられた基板認識カメラの撮像機能によって供給位置に位置した部品を撮像して、供給位置における部品の位置ずれ状態を検出する機能を有する部品実装装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−２２８３７７号公報

しかしながら、上述の先行技術例では、吸着位置に位置した部品の位置認識は実装ヘッドに設けられた基板認識カメラで行うため、認識している間は部品の吸着や実装といった動作を実施することができない。よって、数多くの部品を認識しようとすると、実装にかかるタクトが大幅に増加してしまう。しかし、先行技術例では、この問題を解決するために、特定タイミングのみ位置認識を行うことを提案しているが、複数の部品が連続して送られる通常の部品供給においては、部品ポケット内での位置のばらつきや部品送りの際の振動などによって、部品が送られる度に部品の位置ずれが変わる場合が多く、特定タイミングのみの位置認識では、吸着ミスや実装位置ずれなどの不具合を低減するには限界があった。

そこで本発明は、実装タクトの増加を抑えて、部品の吸着位置精度を向上させることができる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品を供給位置に位置させる複数の部品供給装置と、吸着ノズルにより前記供給位置から前記部品を取り出して基板に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドと独立して移動可能であり、複数の前記部品供給装置のそれぞれの前記供給位置に移動し、それぞれの前記供給位置に位置する部品を上方より撮像するカメラと、前記撮像により取得された画像を認識処理することにより前記部品の位置ずれ状態を検出する認識処理部と、前記検出された位置ずれ状態に基づいて前記吸着ノズルによって前記部品を取り出す位置を補正する位置補正部と、前記カメラの移動を制御するカメラ制御部と、を備え、前記カメラ制御部は、前記実装ヘッドが前記供給位置にアクセスして前記部品を取り出す部品取り出し動作を行っている間、前記カメラをいずれの前記供給位置の上方に位置させず、前記供給位置の上方とは異なる待機位置に待機させ、前記実装ヘッドが部品取り出し動作を終えて、前記基板へ前記部品を実装している間に前記カメラを次の実装ターンにおいて吸着する対象の複数の前記部品のそれぞれの供給位置の上方に移動させて前記供給位置に位置する前記部品を撮像させ、前記カメラと前記実装ヘッドは、互いが干渉しない異なる高さ位置に設けられるようにしたものである。

本発明の部品実装方法は、部品供給装置の複数の供給位置に位置したそれぞれの部品を実装ヘッドによって取り出して基板に実装する部品実装方法であって、部品を複数の前記供給位置おのおのに位置させるステップと、実装ヘッドの吸着ノズルにより前記供給位置から前記部品を取り出して基板に実装するステップと、前記実装ヘッドと独立して移動可能であり、複数の前記部品供給装置のそれぞれの前記供給位置に前記実装ヘッドと干渉しない高さ位置で移動するカメラにより、それぞれの前記供給位置に位置する部品を上方より撮像するステップと、前記撮像により取得された画像を認識処理することにより前記部品の位置ずれ状態を検出するステップと、前記検出された位置ずれ状態に基づいて前記吸着ノズルによって前記部品を取り出す位置を補正するステップと、前記実装ヘッドが前記供給位置にアクセスして前記部品を取り出す部品取り出し動作を行っている間、前記カメラをいずれの前記供給位置の上方に位置させず、前記供給位置の上方とは異なる待機位置に待機させ、前記実装ヘッドが部品取り出し動作を終えて、前記基板へ前記部品を実装している間に前記カメラを次の実装ターンにおいて吸着する対象の複数の前記部品のそれぞれの供給位置の上方に移動させて前記供給位置に位置する前記部品を撮像させるステップとを含む、ものである。

本発明によれば、実装タクトの増加を抑えて、部品の吸着位置精度を向上させることができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の斜視図本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図本発明の一実施の形態の部品実装装置におけるカメラ移動機構の構成説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置の第２実施例におけるカメラ移動機構の構成説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品実装作業処理を示すフロー図本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品位置認識の説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１，図２を参照して、部品実装装置１の構成を説明する。部品実装装置１は、部品供給装置の供給位置に位置した部品を実装ヘッドによって取り出して基板に実装する機能を有するものである。図１，図２において、基台１ａの上面には基板搬送機構２がＸ方向（基板搬送方向）に配設されている。基板搬送機構２は上流側装置から受け渡された基板３を搬送して、以下に説明する部品実装機構１１による実装作業位置に位置決めして保持する。

基板搬送機構２の両側には、それぞれ部品供給部４が配置されており、部品供給部４は部品供給装置であるテープフィーダ５を複数並設して配置可能となっている。テープフィーダ５は、部品Ｐを保持したキャリアテープ１８（図７参照）をピッチ送りすることにより、部品実装機構１１を構成する実装ヘッド９への供給位置５ａに部品を位置させる。なお部品供給装置の種類としてはここに示すテープフィーダ５には限定されず、スティックフィーダやバルクフィーダなど、所定の供給位置に個片の部品Ｐを順次供給可能なものであれば、本実施の形態における部品供給装置として用いることができる。

基台１ａの上面におけるＸ方向の一端部には、Ｙ軸移動ビーム７がＹ方向に水平に配設されている。Ｙ軸移動ビーム７には１対のＸ軸移動ビーム８が移動プレート７ａを介してＹ方向にスライド自在に装着されている。Ｘ軸移動ビーム８はＹ軸移動ビーム７が備えたリニア駆動機構によりＹ方向に駆動される。それぞれのＸ軸移動ビーム８には、実装ヘッド９がＸ方向にスライド自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の保持ヘッド１０を備えた多連型ヘッドであり、Ｘ軸移動ビーム８が備えたリニア駆動機構によりＸ方向に駆動される。

それぞれの保持ヘッド１０の下端部には吸着ノズル１０ａ（図３参照）が装着されている。Ｘ軸移動ビーム８、実装ヘッド９を駆動することにより、保持ヘッド１０は吸着ノズル１０ａによってそれぞれの部品供給部４に配置されたテープフィーダ５の供給位置５ａから部品Ｐを取り出して、基板３に移送して実装する。上記構成において、Ｙ軸移動ビーム７、Ｘ軸移動ビーム８および実装ヘッド９は、部品実装機構１１を構成する。

それぞれの部品供給部４において、複数のテープフィーダ５の供給位置５ａの上方には、撮像方向を下方に向けた姿勢の供給位置認識カメラ１４（カメラ）が、カメラ移動機構１３によってＸ方向に移動自在に配設されている。供給位置認識カメラ１４は実装ヘッド９と独立して移動可能となっており、カメラ移動機構１３を駆動することにより、供給位置認識カメラ１４は部品供給部４に配置された複数のテープフィーダ５の供給位置５ａの上方を移動する。これにより、各テープフィーダ５の供給位置５ａに位置する部品Ｐを供給位置認識カメラ１４によって撮像することができるようになっている。

すなわちカメラ移動機構１３は、供給位置認識カメラ１４を部品供給部４に配置された複数の部品供給装置であるテープフィーダ５の供給位置５ａの上方で移動させる。本実施の形態においては、供給位置認識カメラ１４によって供給位置５ａを撮像して取得された画像を認識処理することにより、供給位置５ａにおける部品Ｐの位置ずれ状態を検出し、検出された位置ずれ状態に基づいて吸着ノズル１０ａによって部品Ｐを取り出す位置を補正するようにしている。

基台１ａにおいて基板搬送機構２とそれぞれの部品供給部４との間には、部品認識カメラ６が撮像方向を上向きにした姿勢で配設されている。部品供給部４から部品Ｐを取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ６の上方を移動することにより、部品認識カメラ６は実装ヘッド９において吸着ノズル１０ａに保持された状態の部品Ｐを撮像する。図２に示すように、Ｘ軸移動ビーム８の下面側には実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１２が撮像方向を下向きにした姿勢で配設されている。実装ヘッド９を基板搬送機構２に保持された基板３の上方に移動させることにより、基板認識カメラ１２によって基板３の位置認識マークなどの基準点を撮像することができる。

部品認識カメラ６、基板認識カメラ１２によって取得された撮像データを認識処理部２３（図５参照）によって認識処理することにより、実装ヘッド９において吸着ノズル１０ａに保持された状態の部品Ｐの位置ずれや、基板搬送機構２に保持された基板３の位置ずれを検出することができる。部品実装機構１１による部品実装動作においては、これらの位置ずれを加味して実装ヘッド９による部品搭載位置が補正される。

次に図３を参照して、供給位置認識カメラ１４、カメラ移動機構１３の構成および機能を説明する。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、部品供給部４に配置された複数のテープフィーダ５の上方には、Ｘ方向にカメラ移動機構１３が配設されている。カメラ移動機構１３には、供給位置認識カメラ１４が供給位置５ａの上方においてＸ方向に移動自在に装着されている。カメラ移動機構１３を駆動して供給位置認識カメラ１４を任意のテープフィーダ５の供給位置５ａの上方に位置させることにより、テープフィーダ５において供給位置５ａに送られた部品Ｐを供給位置認識カメラ１４によって撮像することが可能となっている。

図３（ｂ）に示すように、カメラ移動機構１３は部品供給部４においてテープフィーダ５の配置幅の外側に設定された待機位置［ＳＰ］まで延出して配設されている。カメラ移動機構１３によって供給位置認識カメラ１４を移動させて待機位置［ＳＰ］に位置させた状態では、部品供給部４において全てのテープフィーダ５の供給位置５ａの上方にはフリーな空間が確保される。これにより、テープフィーダ５の供給位置５ａに実装ヘッド９の吸着ノズル１０ａをアクセスさせて部品Ｐを吸着保持して取り出す部品取り出し動作が、供給位置認識カメラ１４によって阻害されることがない。

本実施の形態においては、実装ヘッド９による部品取り出し時には供給位置認識カメラ１４を待機位置［ＳＰ］に位置させた待機状態としておき、実装ヘッド９が部品取り出しを終えて基板搬送機構２の上方に移動しているタイミングにのみ、供給位置認識カメラ１４による供給位置５ａの撮像を行うようにしている。

なお、供給位置５ａを撮像する目的の供給位置認識カメラの構成として、図３に示すように供給位置認識カメラ１４を供給位置５ａの上方でＸ方向に移動させる構成に替えて、図４に示すような構成を用いてもよい。すなわち図４に示す例では、基台１ａの上面において、部品供給部４に配置されたテープフィーダ５と部品認識カメラ６との間にカメラ移動機構１３ＡをＸ方向に配置する。そしてカメラ移動機構１３Ａの上面に供給位置認識カメラ１４Ａを撮像方向を上向きにしてＸ方向に移動自在に装着する。ここでカメラ移動機構１３Ａは、部品供給部４においてテープフィーダ５が配置される幅範囲を移動範囲に包含するように配設される。

図４に示すように、供給位置認識カメラ１４Ａの上方には下面に反射面１６ａを有する反射鏡１６が、保持ブラケット１７を介して斜め姿勢で装着されている。この構成により、撮像面が上向きの供給位置認識カメラ１４Ａによって、テープフィーダ５の供給位置５ａを撮像することが可能となっている。すなわち供給位置５ａから反射された撮像光は反射面１６ａによって反射されて供給位置認識カメラ１４Ａに入射し、供給位置５ａの撮像画面が取得される。

このような構成を採用することにより、供給位置認識カメラ１４Ａの位置に拘わらず供給位置５ａの上方には常にフリーな空間が確保され、供給位置５ａに実装ヘッド９の吸着ノズル１０ａをアクセスさせることが可能となる。もちろん、図３に示す例と同様に待機位置［ＳＰ］を設定して、供給位置５ａの撮像時以外には供給位置認識カメラ１４Ａを待機位置［ＳＰ］に待機させるようにしてもよい。これによりテープフィーダ５と基板搬送機構２との間に供給位置認識カメラ１４Ａが存在しない状態として、実装ヘッド９の移動の自由度を増大させる効果を得る。

次に図５を参照して、制御系の構成を説明する。図５において、制御部２０は演算処理機能を有するＣＰＵであり、記憶部２１に記憶された各種のプログラムを実行することにより、以下に説明する各部を制御して部品実装装置１における作業動作や演算処理を実行させる。制御部２０は処理機能としてカメラ制御部２０ａ、位置補正部２０ｂを備えている。これらの作業動作や演算処理においては、記憶部２１に記憶された実装データ２１ａが参照される。実装データ２１ａには、基板３に実装される部品Ｐの種類や実装位置座標、実装ヘッド９によって部品供給部４から取り出した部品Ｐを基板３に移送搭載する実装ターンの実行順序を規定する実装シーケンスなどが含まれている。

機構駆動部２２は制御部２０に制御されて、基板搬送機構２、部品実装機構１１、カメラ移動機構１３を駆動する。これにより、基板３の搬送位置決め、実装ヘッド９による基板３への部品実装動作が実行されるとともに、カメラ制御部２０ａによってカメラ移動機構１３が制御されることにより、供給位置５ａの撮像のための供給位置認識カメラ１４の移動が行われる。認識処理部２３は、基板認識カメラ１２、部品認識カメラ６および供給位置認識カメラ１４により取得された画像を認識処理する。これにより、実装ヘッド９において吸着ノズル１０ａに保持された状態の部品Ｐの位置ずれや、基板搬送機構２に保持された基板３の位置ずれを検出するとともに、各テープフィーダ５の供給位置５ａにおける部品Ｐの位置ずれ状態が検出される。

すなわち上記構成において、カメラ制御部２０ａはカメラ移動機構１３および供給位置認識カメラ１４を制御し、これにより部品供給部４においてテープフィーダ５の供給位置５ａに位置する部品Ｐの撮像が行われる。そして位置補正部２０ｂは、供給位置認識カメラ１４により取得された画像を認識処理することにより検出された位置ずれ状態に基づいて、実装ヘッド９の吸着ノズル１０ａによって部品Ｐを取り出す位置を補正する処理を行う。これにより、各テープフィーダ５において供給位置５ａに送られた部品Ｐの位置がばらついている場合にあっても、吸着ノズル１０ａを正しく部品Ｐに位置合わせして取り出すことができる。

次に、図６、図７を参照して、部品実装装置１により実行される部品実装方法について説明する。この部品実装方法は、部品供給装置であるテープフィーダ５の供給位置５ａに位置した部品Ｐを実装ヘッド９によって取り出して基板３に実装するものである。図６に示す部品実装作業処理フローは、この部品実装方法における供給位置認識カメラ１４による処理ステップ（ＳＴＡ１〜）と、実装ヘッド９による作業動作ステップ（ＳＴＣ１〜）とを関連づけて示したものである。なお供給位置撮像、実装ターンを示す各ステップに付されている（Ｎ）、（Ｎ＋１）・・は、実行される順序を示すインデックスである。

まず部品実装作業の開始に際しては、供給位置認識カメラ１４は待機位置［ＳＰ］（図３参照）にて待機状態にある（ＳＴＡ１）。そしてこの後、次の実装ターンのためにテープフィーダ５の供給位置５ａに送られた部品Ｐの位置ずれ状態を検出するための供給位置撮像が実行される（撮像ステップ−ＳＴＡ２）。この（撮像ステップ−ＳＴＡ２）においては、テープフィーダ５の供給位置５ａに位置する部品を、実装ヘッド９と独立して移動可能な供給位置認識カメラ１４によって撮像する。

すなわち、待機位置［ＳＰ］から複数のテープフィーダ５の上方へ移動した供給位置認識カメラ１４を、これら複数のテープフィーダ５の供給位置５ａの上方で移動させる（ＳＴＡ２１）。そして図７（ａ）に示すように、これらの複数の供給位置５ａのうち次の実装ターンにおいて実装対象となる部品Ｐを供給するテープフィーダ５の供給位置５ａを、供給位置認識カメラ１４によって順次撮像する（ＳＴＡ２２）。そして（撮像ステップ−ＳＴＡ２）が終了したならば、供給位置認識カメラ１４を待機位置［ＳＰ］に移動させて待機させる（ＳＴ３Ａ）。

図７（ｂ）は、この撮像における供給位置５ａの状態を示している。すなわち、テープフィーダ５によってテープ送りされるキャリアテープ１８の部品ポケット１８ａ内には部品Ｐが収納されている。部品Ｐが供給位置５ａに到達すると部品ポケット１８ａを覆うカバーテープ１８ｂが剥離され、これにより部品Ｐは供給位置５ａ内において上方に露呈された状態となる。そしてこの状態の部品Ｐが供給位置認識カメラ１４によって撮像され、これにより図７（ｃ）に示すように、部品ポケット１８ａ内に収納された部品Ｐの画像１４ａが取得される。

次いで、この撮像により取得された画像を認識処理部２３によって認識処理する（認識処理ステップ−ＳＴＢ１）。これにより、供給位置５ａにおける部品Ｐの位置ずれ状態が検出される。すなわち、図７（ｄ）に示すように、供給位置認識カメラ１４の光学座標系の基準位置ＯＣに対する部品Ｐの部品中心ＰＣのＸ，Ｙ、θ方向の位置ずれ量Δｘ、Δｙ、Δθが検出される。そして検出された位置ずれ状態に基づいて、実装ヘッド９の吸着ノズル１０ａによって部品Ｐを取り出す位置を補正する位置補正処理が、位置補正部２０ｂによって実行される（位置補正ステップ−ＳＴＢ２）。

そして制御部２０は、この位置補正結果に基づいて実装ヘッド９を制御して、当該部品Ｐを対象とする実装ターン（Ｎ）を実行する（ＳＴＣ１）。この実装ターン（Ｎ）（ＳＴＣ１）においては、まず部品吸着が行われる（ＳＴＣ１１）。すなわち実装データ２１ａの実装シーケンスにて規定される部品Ｐと保持ヘッド１０との組み合わせに基づいて、吸着ノズル１０ａによって供給位置５ａに位置する部品Ｐを吸着して取り出す。

この部品吸着における部品取り出し位置は、（撮像ステップ−ＳＴＡ２）にて検出された部品Ｐの位置ずれ状態に基づいて補正されていることから、良好な部品吸着位置精度で安定した部品取り出しを行うことができる。なお、部品吸着（ＳＴＣ１１）の実行タイミングにおいては、供給位置認識カメラ１４は待機位置［ＳＰ］にあることから、部品供給部４において供給位置５ａの上方にはクリアスペースが確保されており、実装ヘッド９のアクセスが阻害されることはない。

この後、供給位置５ａから部品Ｐを取り出した実装ヘッド９は部品認識カメラ６の上方へ移動し、ここで部品認識が実行される（ＳＴＣ１２）。すなわち吸着ノズル１０ａに吸着保持された状態の部品Ｐを下方から部品認識カメラ６によって撮像し、撮像結果を認識処理部２３によって認識処理することにより部品Ｐの位置ずれを検出する。次いで部品Ｐを保持した実装ヘッド９は基板３へ移動し、部品実装を実行する（ＳＴＣ１３）。すなわち部品Ｐを保持した吸着ノズル１０ａを基板３に対して下降させて、部品Ｐを実装点に実装する。

この実装ターン（Ｎ）（ＳＴＣ１）において、部品吸着（ＳＴＣ１１）を終えたならば、次の実装ターン（Ｎ＋１）において実装される部品Ｐを供給するテープフィーダ５を対象とする供給位置撮像（Ｎ＋１）（撮像ステップ−ＳＴＡ４）が実行される。この（撮像ステップ−ＳＴＡ４）においても（撮像ステップ−ＳＴＡ２）と同様に、待機位置［ＳＰ］から複数のテープフィーダ５の上方へ移動した供給位置認識カメラ１４をこれら複数のテープフィーダ５の供給位置５ａの上方で移動させる（ＳＴＡ４１）。そしてこれらの複数の供給位置５ａのうち次の実装ターンにおいて実装対象となる部品Ｐを供給するテープフィーダ５の供給位置５ａを、供給位置認識カメラ１４によって順次撮像する（ＳＴＡ４２）。そして（撮像ステップ−ＳＴＡ４）が終了したならば、供給位置認識カメラ１４は待機位置［ＳＰ］に移動して待機する（ＳＴ５Ａ）。

次いで撮像（ＳＴＡ４２）にて取得された画像は、認識処理（ＳＴＢ３）、位置補正（ＳＴＢ４）の対象となる。これにより、次の実装ターン（Ｎ＋１）（ＳＴＣ２）にて実装される部品Ｐを吸着ノズル１０ａによって取り出す位置が補正される。この後の実装ターン（Ｎ＋１）（ＳＴＣ２）の部品吸着（ＳＴＣ２１）においては、位置補正（ＳＴＢ４）にて補正された取り出し位置に基づいて吸着ノズル１０ａによって部品Ｐを吸着する。そしてこれ以降、供給位置認識カメラ１４、実装ヘッド９について同様の作業処理が反復して実行される。

すなわち上述の部品実装作業処理フローに示す部品実装方法は、テープフィーダ５の供給位置５ａに位置する部品Ｐを、実装ヘッド９と独立して移動可能な供給位置認識カメラ１４によって撮像する撮像ステップ（ＳＴＡ２）、（ＳＴ４Ａ）・・と、この撮像により取得された画像を認識処理することにより部品Ｐの位置ずれ状態を検出する認識処理ステップ（ＳＴＢ１）、（ＳＴＢ３）・・と、検出された位置ずれ状態に基づいて吸着ノズル１０ａによって部品Ｐを取り出す位置を補正する位置補正ステップ（ＳＴＢ３）、（ＳＴＢ４）・・とを含む形態となっている。

そしてカメラ制御部２０ａによってカメラ移動機構１３および供給位置認識カメラ１４を制御することにより実行される撮像ステップ（ＳＴＡ２）、（ＳＴ４Ａ）・・においては、以下に説明するような作業形態が採用されている。まず、供給位置認識カメラ１４を部品供給部４上の複数のテープフィーダ５の供給位置５ａの上方で移動させるようにしている。これにより、共通の供給位置認識カメラ１４によって効率よく供給位置５ａの撮像を行うことが可能となっている。

また部品吸着（ＳＴＣ１１）、（ＳＴＣ２１）・・を終えた実装ヘッド９が基板３へ部品Ｐを実装している間に、供給位置認識カメラ１４を待機位置［ＳＰ］から供給位置５ａに移動させて、供給位置５ａに位置している部品Ｐを撮像させるようにしている。これにより、供給位置５ａの上方における実装ヘッド９と供給位置認識カメラ１４の動作の干渉が排除されている。

さらに実装ヘッド９が次の実装ターン（Ｎ）、（Ｎ＋１）・・において吸着する対象の複数の部品Ｐのそれぞれの供給位置５ａの上方に供給位置認識カメラ１４を移動させて、供給位置５ａに位置する部品Ｐを撮像させるようにしている。これにより、各実装ターンにおいて実装の対象となる部品Ｐを確実に撮像して位置補正の対象とすることができる。

上記説明したように、本実施の形態に示す部品実装装置および部品実装方法では、部品供給装置であるテープフィーダ５の供給位置５ａに位置した部品Ｐを実装ヘッド９によって取り出して基板３に実装する部品実装において、テープフィーダ５の供給位置５ａに位置する部品Ｐを実装ヘッド９と独立して移動可能な供給位置認識カメラ１４よって撮像する。そしてこの撮像により取得された画像を認識処理することにより供給位置５ａにおける部品Ｐの位置ずれ状態を検出し、検出された位置ずれ状態に基づいて吸着ノズル１０ａによって部品Ｐを取り出す位置を補正するようにしている。これにより、テープフィーダ５の供給位置５ａにおける部品Ｐの位置認識を全ての部品Ｐについて行って、部品Ｐの吸着位置精度を向上させることができる。

本発明の部品実装装置および部品実装方法は、実装タクトの増加を抑えて、部品の吸着位置精度を向上させることができるという効果を有し、部品供給装置から部品を取り出して基板に実装する部品品実装分野において有用である。

１部品実装装置
３基板
４部品供給部
５テープフィーダ
５ａ供給位置
９実装ヘッド
１０ａ吸着ノズル
１３，１３Ａカメラ移動機構
１４、１４Ａ供給位置認識カメラ
Ｐ部品
［ＳＰ］待機位置

Claims

部品を供給位置に位置させる複数の部品供給装置と、
吸着ノズルにより前記供給位置から前記部品を取り出して基板に実装する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドと独立して移動可能であり、複数の前記部品供給装置のそれぞれの前記供給位置に移動し、それぞれの前記供給位置に位置する部品を上方より撮像するカメラと、
前記撮像により取得された画像を認識処理することにより前記部品の位置ずれ状態を検出する認識処理部と、
前記検出された位置ずれ状態に基づいて前記吸着ノズルによって前記部品を取り出す位置を補正する位置補正部と、
前記カメラの移動を制御するカメラ制御部と、を備え、
前記カメラ制御部は、前記実装ヘッドが前記供給位置にアクセスして前記部品を取り出す部品取り出し動作を行っている間、前記カメラをいずれの前記供給位置の上方に位置させず、前記供給位置の上方とは異なる待機位置に待機させ、前記実装ヘッドが部品取り出し動作を終えて、前記基板へ前記部品を実装している間に前記カメラを次の実装ターンにおいて吸着する対象の複数の前記部品のそれぞれの供給位置の上方に移動させて前記供給位置に位置する前記部品を撮像させ、
前記カメラと前記実装ヘッドは、互いが干渉しない異なる高さ位置に設けられる部品実装装置。
部品供給装置の複数の供給位置に位置したそれぞれの部品を実装ヘッドによって取り出して基板に実装する部品実装方法であって、
部品を複数の前記供給位置おのおのに位置させるステップと、
実装ヘッドの吸着ノズルにより前記供給位置から前記部品を取り出して基板に実装するステップと、
前記実装ヘッドと独立して移動可能であり、複数の前記部品供給装置のそれぞれの前記供給位置に前記実装ヘッドと干渉しない高さ位置で移動するカメラにより、それぞれの前記供給位置に位置する部品を上方より撮像するステップと、
前記撮像により取得された画像を認識処理することにより前記部品の位置ずれ状態を検出するステップと、
前記検出された位置ずれ状態に基づいて前記吸着ノズルによって前記部品を取り出す位置を補正するステップと、
前記実装ヘッドが前記供給位置にアクセスして前記部品を取り出す部品取り出し動作を行っている間、前記カメラをいずれの前記供給位置の上方に位置させず、前記供給位置の上方とは異なる待機位置に待機させ、前記実装ヘッドが部品取り出し動作を終えて、前記基板へ前記部品を実装している間に前記カメラを次の実装ターンにおいて吸着する対象の複数の前記部品のそれぞれの供給位置の上方に移動させて前記供給位置に位置する前記部品を撮像させるステップとを含む、部品実装方法。