JPH04275835A

JPH04275835A - 部品装着装置

Info

Publication number: JPH04275835A
Application number: JP3005579A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Tomita; 正道富田; Kazuo Honma; 和男本間
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-01-22
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1992-10-01
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JP2942364B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品をプリント基板
等に装着する装置に係り、特に電子部品の位置及びプリ
ント基板等の装着パターンの位置を検出するのに好適な
電子部品装着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子部品装着装置の装着ヘッドに
おいては、例えば特開平２−１２４４０４号公報に記載
のように、装着ヘッドに搭載された装着パターン検出用
カメラの光軸と吸着ノズルの軸との間に一定の距離（以
下この一定距離をオフセット距離と称す。）を置いた構
成のものが有った。この構成の装置では、電子部品と装
着パターンの位置をそれぞれ検出したのちに、電子部品
を吸着ノズルに吸着したまま装着ヘッドが移動して、検
出値に基づいて補正された装着指令位置の真上まで電子
部品を搬送し、電子部品をプリント基板上に装着すると
いう動作を行っていた。

【０００３】一方、オフセット距離を持たない構造の例
としては、特開昭５９−２２８７８７号公報に記載のも
のや特開昭６１−６３０９９号公報に記載のものが有っ
た。これは吸着ノズルにより電子部品を装着指令位置の
真上に保持し、電子部品と装着パターンとの間に光学系
を介して撮像装置を差し入れ、電子部品と装着パターン
の両画像を撮影して各位置偏差の値または相対変位を検
出してから補正距離（基板に平行な平面内でのベクトル
量）を演算し、装着ヘッドまたは基板の位置を補正する
とともに光学部品を退避させて吸着ノズルを下降させ、
上記電子部品をプリント基板上に装着するという動作を
行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来例では
、装着パターン位置を検出したのち装着ヘッドがロボッ
トによりオフセット距離だけ移動してから、電子部品を
プリント基板上の補正を加えられた指令位置に装着する
という運転方法が必要とされる。即ち、たとえ位置偏差
の値が正確に測定され補正距離が正確に演算されたとし
ても、そののち装着ヘッドがおよそ数十ｍｍの距離を移
動するので、装着パターンに対する最終的な電子部品の
変位は知り得ず、いわゆるオープンループ制御を実行す
ることになる。このため、装着位置誤差には装着ヘッド
搬送機構の位置誤差成分が含まれ、装着位置精度が粗く
なっていた。

【０００５】上記第２の従来例では、位置検出後の機械
的動作は、プリント基板に平行な面内での微小な位置補
正と、吸着ノズルの角度補正と、吸着ノズルの下降だけ
であって、装着ヘッド搬送機構はほぼ停止したままであ
るから、上記第１の従来例と比較して装着位置精度の値
が小さく抑えられるという効果があった。しかし、（特
に高速な装着が要求されている比較的小型の電子部品の
装着作業に装着パターン位置検出をする上記装置を用い
ると、動作速度が非実用的な低速となる。また、）ＩＣ
、ＬＳＩ等の比較的大型の電子部品を含む汎用的装着作
業に上記装置を用いるときは、広い検出視野を要するの
で光学系が大型となる。また大型化に起因して、光学系
とこれに固定された撮像装置の差し入れ動作及び退避動
作に、より長時間を要し、装置の高速動作を妨げること
になる。各種電子部品の形状に応じて適宜分割指定され
た複数の検出視野を順次撮影することによって光学系の
大型化を防止することは可能であろうが、この場合には
差し入れ動作、複数回の手順を要する視野変更のための
移動、退避動作、及び複数回の撮像に更に一層の長時間
を要することになり、やはり動作の高速化を妨げること
になる。

【０００６】本発明の目的は、装着速度を損なわずに装
着位置精度を向上させるような部品装着装置及び方法を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は部品を吸着し基板上に装着させる吸着手段と
、前記吸着手段を支持する装着手段と、前記装着手段に
固定され、前記基板面上の装着パターンの画像を取り込
む撮像手段とを備えた部品装着装置において、前記部品
の装着目標位置に前記装着手段を位置決めした状態で前
記装着パターンの画像を取り込んでいる。また、本発明
の部品装着装置は部品を吸着し基板上に装着させる吸着
手段と、前記吸着手段を支持する装着手段と、前記装着
手段に固定され、前記基板面上の装着パターンの画像を
取り込む撮像手段とを備えた部品装着装置において、前
記装着パターンの画像を取り込んだ位置から前記装着手
段をその画像に基づいて演算した補正量分だけ移動させ
てから前記部品を装着している。

【０００８】さらに、本発明の部品装着装置は部品を吸
着し基板上に装着させる吸着手段と、前記部品を吸着す
るときと基板上に装着させるときは実質的に前記基板の
面に対し垂直に吸着手段を支持する装着手段と、前記装
着手段に固定され、前記基板面上の装着パターンの画像
を取り込む撮像手段と、前記装着パターンの画像をとら
えてその画像を前記撮像手段に送る反射面を有する光学
手段と、前記装着手段に固定され、前記光学手段を保持
し、かつ前記撮像手段に対して前記光学手段の相対運動
を行わせる駆動手段とを備えている。

【０００９】さらに、本発明の部品装着装置は部品を吸
着し基板上に装着させる吸着手段と、前記部品を吸着す
るときと基板上に装着させるときは実質的に前記基板の
面に対し垂直に吸着手段を支持する装着手段と、前記装
着手段に固定され、前記基板面上の装着パターンの画像
を取り込む撮像手段と、前記装着パターンの画像をとら
えてその画像を前記撮像手段に送る反射面を有する光学
手段と、前記装着手段に固定され、前記光学手段を保持
し、かつ前記撮像手段に対して前記光学手段の相対運動
を行わせる第１の駆動手段と、前記装着手段に固定され
、前記吸着手段を軸線方向に移動させる第２の駆動手段
と、前記装着手段に保持され、吸着された部品の姿勢を
変更させる第３の駆動手段とを備えている。

【００１０】さらに、本発明の部品装着装置は部品を吸
着し基板上に装着させる吸着手段と、前記吸着手段を支
持する装着手段と、前記装着手段を搬送する搬送手段と
、前記装着手段に固定され、前記部品の画像を取り込む
第１の撮像手段と、前記装着手段に固定され、前記基板
面上の装着パターンの画像を取り込む第２の撮像手段と
、前記部品をとらえた画像を第１の撮像手段に送る第１
の反射面及び前記装着パターンをとらえた画像を前記第
２の撮像手段に送る第２の反射面を有する光学手段と、
前記装着手段に固定され、前記光学手段を保持し、かつ
第１及び第２の撮像手段に対して前記光学手段の相対運
動を行わせる第１の駆動手段と、前記装着手段に固定さ
れ、前記吸着手段を軸線方向に移動させる第２の駆動手
段と、前記装着手段に保持され、吸着された部品の姿勢
を変更させる第３の駆動手段とを備えている。

【００１１】さらに、本発明の部品装着装置は部品を吸
着し基板上に装着させる吸着手段と、前記基板面上の装
着パターンの画像を取り込む撮像手段と、前記装着パタ
ーンの画像をとらえてその画像を前記撮像手段に送る反
射面を有する光学手段と、少なくとも部品を吸着すると
きと前記基板上に装着させるときは実質的に前記基板の
面に対し垂直に前記吸着手段を支持し、前記装着パター
ンの画像を取り込むときは、前記装着パターンから前記
吸着手段が垂直保持された際に前記吸着手段の軸に沿っ
て入射して反射面から射出した光が前記撮像手段に向か
うように前記光学手段を支持し、前記吸着手段及び前記
光学手段を実質的に前記基板面と平行な軸の周りに一体
に回転させる第１の駆動手段と、前記装着手段に固定さ
れ、前記吸着手段及び前記第１の駆動手段を一体として
垂直軸線方向に移動させる第２の駆動手段と、前記装着
手段に保持され、吸着された部品の姿勢を変更させる第
３の駆動手段とを備えている。

【００１２】さらに、本発明の部品装着装置は部品を吸
着し基板上に装着させる吸着手段と、前記基板面上の装
着パターンの画像を取り込む撮像手段と、前記装着パタ
ーンの画像をとらえてその画像を撮像装置に送る反射面
を有する光学手段と、前記部品を吸着するときと基板上
に装着させるときは実質的に前記基板の面に対し垂直に
前記吸着手段を支持し、前記装着パターンの画像を取り
込むときは、支持位置と異なる位置に前記吸着手段を支
持し、前記吸着手段を実質的に前記基板面と平行な軸の
周りに回転させる駆動手段と、前記装着パターンから前
記吸着手段が垂直保持された際の前記吸着手段の軸に沿
って入射して反射面から射出した光が前記撮像手段に向
かうように光学手段を支持し、前記駆動手段及び前記撮
像手段を支持する装着手段とを備えている。

【００１３】さらに、本発明の部品装着装置は部品を吸
着し基板上に装着させる吸着手段と、前記基板面上の装
着パターンの画像を取り込む撮像手段と、前記部品を吸
着するときと前記基板上に装着させるときは実質的に前
記基板の面に対し垂直となるように前記吸着手段を支持
し、前記装着パターンの画像を取り込むときは、前記吸
着手段が垂直保持された際の前記吸着手段の軸の位置に
撮像手段を支持し、前記吸着手段及び前記撮像手段を実
質的に前記基板面と平行な軸の周りに一体に回転させる
駆動手段とを備えている。

【００１４】

【作用】部品を吸着した部品を吸着し基板上に装着させ
る吸着手段を固定した状態で基板面上の装着パターンの
画像を取り込む撮像手段によって基板面上の装着パター
ンの画像を取り込んでいるので装着速度を損なわずに装
着位置精度が向上する。

【００１５】また、装着手段に吸着手段と、反射面を有
する移動可能な上記した種々の光学手段と、装着パター
ンの撮像手段とを設けるこによって、装着ヘッドが装着
指令位置の真上にある状態で装着パターンの画像を撮影
可能となる。

【００１６】さらに、吸着手段に吸着されている部品の
画像を取り込む第１の撮像手段と、基板面上の装着パタ
ーンの画像を取り込む第２の撮像手段とによって、両画
像をほぼ同時に撮影ができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。

【００１８】図１、図２、図３は、本発明の第１の実施
例を示している。図１において、電子部品装着装置のロ
ボット１に搭載された装着ヘッド２には、吸着ノズル３
が設けられている。吸着ノズル３は、電子部品供給装置
４の上に置かれた電子部品５を真空吸着して、ロボット
１の動作により電子部品５を搬送し、基板６の面上の装
着パターン７の上に位置決めされて電子部品５を装着す
る。図１では、装着ヘッド２と、基板６の面と平行な面
に関して装着ヘッド２に固定されて電子部品５を真空吸
着した吸着ノズル３と、が装着パターン７の真上の位置
に停止した状態を示している。装着ヘッド２には、吸着
ノズル３をノズル軸線方向に移動させる第２の駆動装置
８と、吸着ノズル３を回転させることにより吸着された
電子部品５の姿勢を変更させる第３の駆動装置９とが設
けられている。さらに装着ヘッド２には、電子部品５の
画像を取り込む第１の撮像装置１０と、基板面上の装着
パターン７の画像を取り込む第２の撮像装置１１とが固
定されている。

【００１９】吸着ノズル３と装着パターン７との間には
、第１の反射面１２と第２の反射面１３とを有する両面
鏡１４が、第１の駆動装置１５によって位置決めされて
いる。上記の状態で両面鏡１４の第１の反射面１２は、
吸着ノズル３のノズル軸線方向から見る電子部品５の画
像の光路を第１の撮像装置１０へ向かうように変換して
いる。また第２の反射面１３は、基板面上の装着パター
ン７の画像の光路を第２の撮像装置１１へ向かうように
変換している。

【００２０】電子部品装着機には、ロボット１や各駆動
装置８、９、１５、及び基板搬送装置等の図示しないそ
の他の構成部品を制御する制御装置１６が備わっている
。また、両撮像装置１０、１１を制御するとともに、撮
影された画像から被写体の位置偏差と角度偏差の検出、
補正距離の演算、並びに吸着異常の有無判定等を実行す
る画像処理装置１７が備わっている。

【００２１】次に、本実施例の装置の動作を説明する。まず、ロボット１の動作により装着ヘッド２が電子部品
供給装置４の上方に移動し、吸着ノズル３が第２の駆動
装置８の動作により下降して、電子部品供給装置４の上
に置かれた電子部品５を真空吸着する。この際、両面鏡
１４は第１の駆動装置１５により吸着ノズル３の軸線か
ら離れた位置に退避して置かれている。次に、吸着ノズ
ル３が電子部品５を吸着したまま第２の駆動装置８の動
作により、両面鏡１４の動作経路より上方の位置まで上
昇するとともに、再びロボット１の動作により装着ヘッ
ド２が移動を開始する。装着ヘッド２が移動している間
に、第１の駆動装置１５により吸着ノズル３の軸線の延
長位置、即ち電子部品５の真下の位置に両面鏡１４が位
置決めされる。第１の撮像装置１０が両面鏡１４の第１
の反射面１２ともう一つの固定平面鏡１８によって反射
された電子部品５の画像を撮影する。

【００２２】電子部品５が基板面上の装着パターン７の
中心位置のほぼ上方にある、当初の装着指令位置まで搬
送された時、図１に示すように、両面鏡１４は吸着ノズ
ル３の軸線の延長位置、即ち電子部品５と装着パターン
７との中間位置に置かれている。第２の撮像装置１１が
両面鏡１４の第２の反射面１３及び別の固定平面鏡１９
によって反射された装着パターン７の画像を撮影する。

【００２３】画像処理装置１７は、撮影された電子部品
５の画像から吸着異常の有無判定をし、撮影された２つ
の画像から電子部品５の装着パターン７に対する相対位
置偏差と角度偏差を検出し、補正ベクトルを演算する。制御装置１６は当初の装着指令位置座標に補正ベクトル
を加算して補正装着指令位置座標を求める。両面鏡１４
が吸着ノズル３の軸線から離れた位置に再び退避し、吸
着ノズル３が下降するとともに、ロボット１が上記補正
装着指令位置まで位置修正動作をして電子部品５を装着
パターン７上に装着する。

【００２４】図２により、本発明の装置を組み込んだ電
子部品装着機の一連の動作を説明する。

【００２５】まず、吸着ノズル３を付けた装着ヘッド２
が電子部品供給装置の上方に停止し、吸着ノズル３が下
降して電子部品を真空吸着する。次に上記吸着ノズル３
が上昇するとともに、電子部品装着装置のヘッド移動装
置（ロボット）によって装着ヘッド２がプリント基板上
の装着指令位置、即ち装着パターン（ランドパターン）
の中心位置に向けて移動して電子部品５を搬送する。上
記移動作業前、作業中、作業後、または電子部品５を吸
着したまま移動作業を一旦中断して停止した時、のうち
いずれかの時点で、必要に応じて電子部品５の画像を、
電子部品装着装置の本体部に固定された撮像装置１０ま
たは装着ヘッド２に搭載された撮像装置１１により撮影
して、電子部品５の吸着ノズル３に対する変位を測定す
る。装着ヘッド２が装着パターンの中心位置上空まで移
動を完了した後、装着ヘッド２に搭載された撮像装置１
１により装着パターンの画像を撮影する。

【００２６】撮影された装着パターンの画像から、また
は電子部品５と装着パターンの両画像から、画像処理装
置が電子部品５の装着パターンに対する位置偏差と角度
偏差とを検出し、電子部品装着装置の制御装置１６が検
出値に基づいて装着ヘッド２の位置及び吸着ノズル３の
姿勢角を補正し、吸着ノズル３が下降して電子部品５を
装着パターン上に置く。

【００２７】装着パターンを撮影する際には、吸着ノズ
ル３及び吸着されている電子部品５は駆動装置により装
着パターンの真上の位置から移動退避させられる。この
退避動作は、上記吸着ノズル３の上昇、下降を行う駆動
装置と同一の駆動装置による上方への退避動作とするこ
とができる。あるいは駆動装置とは別の駆動装置による
回転退避動作とすることもできる。

【００２８】上記上方への退避動作の場合は、吸着ノズ
ルの軸の真下に、傾けた反射面を持つ光学部品、例えば
平面鏡を位置決めして、装着ヘッド２内で例えば光学部
品の側方に設置した撮像装置１１により撮影する。電子
部品の画像も撮影する場合は上記光学部品を両面に蒸着
処理を施した両面平面鏡とし、装着パターンの撮影に使
用する反射面の裏側の反射面を電子部品５の撮影に使用
する。

【００２９】一方回転退避動作の場合は、吸着ノズル３
と、これに固定された反射面を持つ光学部品とを、プリ
ント基板に平行な軸の周りに所定の角度だけ回転退避さ
せ、このとき光学部品が装着パターンの真上に位置する
ように構成し、上記反射面から反射した光を装着ヘッド
内で例えば光学部品の側方に設置した撮像装置により受
光して装着パターンを撮影する。上記反射面を持つ光学
部品は必ずしも吸着ノズルに対し固定されている必要は
なく、別個の駆動装置によって位置決めされても良い。また、上記反射面を持つ光学部品を回転させる代りに撮
像装置１１を直接回転させることもできる。

【００３０】本実施例において、図３に示すように、第
１の駆動装置１５と第２の駆動装置８とを共用化した単
一の駆動装置２０を用いて、カム２１とリンク機構２２
によって吸着ノズル３の上方への退避動作と両面鏡１４
の吸着ノズル軸上位置への接近位置決め動作とを同期さ
せることもできる。

【００３１】なお、本実施例で用いた両面平面鏡１４に
代えて、図示しないが、２枚の平面鏡を裏面同士貼り合
わせた光学部品を用いても同様な機能が達成されること
は言うまでもない。また、上記両面平面鏡１４に代えて
、図４に示すように、２個の直角プリズム２３ａ、２３
ｂの各三角柱の斜面２４ａ、２４ｂ同士を向かい合わせ
て設置してもほぼ同様な機能が達成される。

【００３２】本実施例によれば、電子部品５の画像とと
もに、装着ヘッド２及び吸着ノズル３が装着指令位置の
真上にある状態で装着パターン７の画像も撮影でき、撮
像後に装着ヘッド２が僅かな補正距離だけしか移動しな
いので、ロボット１の機構精度などの絶対精度に起因す
る誤差成分が電子部品５の装着精度に含まれず、装着精
度が向上するという効果がある。

【００３３】また本実施例を、図５のように１個の直角
プリズム２５の直角を挾む２平面２６ａ、２６ｂを各々
電子部品５の画像と装着パターン７の画像とに使用する
構造や、図６のように２個の直角プリズム２７ａ、２７
ｂを上下に並べる構造と比較すると、同一の必要視野に
対して装置の中で直角プリズムの占める上下方向の長さ
が半減でき、装置の小型化が可能となる。特に吸着ノズ
ル３の上下ストロークを大幅に（概ね必要視野の一辺の
長さだけ）短縮できるので、吸着ノズル３の上下移動に
伴って生じ、装着精度の低下要因ともなる機構誤差をそ
の分だけ減少させることができる。さらに上記上下スト
ロークの短縮により、図５や図６の従来構造よりも装着
速度を向上できるという効果がある。

【００３４】また本実施例によれば、装着ヘッド２の移
動中でも電子部品５の撮影ができるので、この撮影前に
吸着ノズル３と両面平面鏡１４を位置決めしておくこと
が可能である。このため、装着ヘッド２が装着パターン
７の上に停止した後に、装着パターン用の第２の撮像装
置１１に対する両面平面鏡１４の相対振動の静定待ち時
間を置くこと無しに装着パターン７を撮影できる。した
がって、装着速度の向上に効果がある。

【００３５】次に、本発明の第２の実施例を図７、図８
により説明する。図７に示すように、反射面２８を有す
る光学部品２９を吸着ノズル３の近くに固定して設ける
。吸着ノズル３及び光学部品２９は、第１の駆動装置３
０によって基板面とほぼ平行な軸の周りに一体に回転す
る。吸着ノズル３が上記回転によって装着パターン７の
真上ではない位置に停止し、光学部品２９の反射面２８
が装着パターン７の真上の位置に位置決めされていると
き、反射面２８による装着パターン７の反射画像が第２
の撮像装置３１に達するように配置されている。

【００３６】第１の駆動装置３０及びその負荷は第２の
駆動装置３２によって一体に上下動可能である。これに
より、吸着ノズル３が電子部品供給装置４上から電子部
品５を吸着するときと、装着パターン７上に装着すると
きに、それぞれ吸着ノズル３の下降、上昇動作を達成す
る。第２の駆動装置３２及びその負荷は第３の駆動装置
３３によって一体に回転可能である。

【００３７】次に、本実施例の装置の動作を説明する。ロボット１の動作手順は前述の第１の実施例と全く同様
である。電子部品５を真空吸着するときと装着パターン
７上に装着するときは、第１の駆動装置３０、及び第２
の駆動装置３２は、吸着ノズル３を基板６に対してほぼ
垂直な姿勢に保って降下させる。ロボット１が装着ヘッ
ド２を移動させている間に、第１の駆動装置３０は吸着
ノズル３を垂直でない所定の姿勢角まで回転退避させる
とともに、光学部品２９の反射面２８を、吸着及び装着
動作時に吸着ノズル３があった位置に位置決めし、装着
ヘッド２が当初の装着指令位置まで搬送された時点で、
反射面２８による装着パターン７の反射画像を第２の撮
像装置３１が撮影する。

【００３８】本実施例では、図８に示すように、吸着ノ
ズル３の回転退避位置を視野に含むように、装着ヘッド
２内の、退避した吸着ノズル３の軸の延長線付近に電子
部品位置検出用の第１の撮像装置３４を併設することに
より、吸着中の電子部品５と装着パターン７との両画像
が撮影可能となる。必要に応じて、電子部品５の画像を
装着ヘッド２の移動中に撮影することも、上記両画像を
ほぼ同時に撮影することもできる。

【００３９】なお、図７、及び図８では光学部品２９の
反射面２８の法線３５が上記回転面内に置かれているが
、必ずしもこのような配置をとる必要は無く、例えば反
射光線の方向が上記回転面と直交するように構成されて
いても差し支えない。この場合は、回転による光学部品
２９との機械的干渉回避を考慮せずに、光学部品２９に
近接して第２の撮像装置３１を設置できる。

【００４０】また、装着ヘッド２の構造は、第１の回転
駆動装置３０、第２の直線駆動装置３２、及び第３の回
転駆動装置３３が、必ずしも上述の順序に連結されてい
る必要は無く、例えば吸着ノズル３の自転動作を司る第
３の駆動装置３３が第１の駆動装置３０の負荷として最
先端部に設置されていてもほぼ同等の機能が得られる。　　本実施例によれば、単一の回転駆動装置３０を吸着
ノズル３の退避動作と光学部品２９の位置決め動作に兼
用できるので、簡略な構造の装置を提供できる上に、吸
着ノズル３と光学部品２９との機械的干渉を完全に防止
できるという効果がある。また、吸着ノズル３の上下ス
トロークを第１の実施例よりさらに短縮できるので装着
速度をなお一層向上できるという効果がある。

【００４１】さらに、退避した吸着ノズル３の軸の延長
線付近に電子部品用撮像装置３４を併設することにより
、必要に応じて、電子部品５の画像を装着ヘッド２の移
動中に撮影することも、電子部品５と装着パターン７と
の両画像をほぼ同時に撮影することもできる。したがっ
て、撮影前の振動静定待ち時間を兼用でき、装着速度の
向上に効果がある。

【００４２】次に、本発明の第３の実施例を図９により
説明する。本実施例の装置は、前述の第２実施例の装置
において、光学部品２９を吸着ノズル３と切り離し、装
着ヘッド２に固定された第４の駆動装置３６によって、
切り離された光学部品３７の退避動作を行うものである
。第１の駆動装置３０、第２の駆動装置３２、及び第３
の駆動装置３３は第２実施例と同様の構成及び機能を有
する。

【００４３】本実施例においても、吸着ノズル３の回転
退避位置を視野に含むように、電子部品用撮像装置３４
を装着ヘッド２内に設置することにより、電子部品５と
装着パターン７との両画像が撮影可能となる。必要に応
じて、電子部品５の画像を装着ヘッド２の移動中に撮影
することも、上記両画像をほぼ同時に撮影することもで
きる。

【００４４】本実施例によれば、上記第２の実施例と同
様に、吸着ノズル３の上下ストロークを短縮できるので
装着速度を向上できる。さらに上記第２の実施例と比較
して、吸着ノズル３の退避動作の駆動装置３０とは独立
に容易に装着パターン用撮像装置３１を調整及び校正で
きるという効果がある。

【００４５】次に、本発明の第４の実施例を図１０によ
り説明する。これは、上記第２の実施例で使用した反射
面を有する光学部品２９に代えて装着パターン用撮像装
置３８を回転負荷部に直接搭載して吸着ノズル３と一体
で回転させる構成である。回転負荷の慣性モーメントを
低減させるために上記装着パターン用撮像装置３８とし
て超小型ＴＶカメラを使用することが望ましい。本実施
例においても、吸着ノズル３の回転退避位置を視野に含
むように、電子部品用撮像装置３４を装着ヘッド２内に
設置することにより、電子部品５と装着パターン７との
両画像が撮影可能となる。必要に応じて、電子部品５の
画像を装着ヘッド２の移動中に撮影することも、上記両
画像をほぼ同時に撮影することもできる。

【００４６】本実施例によれば、反射面を有する光学部
品を使用せずに上記第２の実施例と同様の効果が得られ
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、装着ヘッドが装着指令
位置の真上にある状態で装着パターンの画像を撮影でき
、撮像後に装着ヘッドが僅かな補正距離だけしか移動し
ないので、ロボットの機構精度などの絶対精度に起因す
る誤差成分が電子部品の装着精度に含まれず、装着精度
が向上するという効果がある。

【００４８】また両面鏡を使用することにより、従来例
よりも上下方向に小さな装置寸法で電子部品及び装着パ
ターンの位置を検出できる上に、吸着ノズルの上下スト
ロークが大幅に短縮されるので、吸着ノズルの上下移動
に伴って生じ、装着精度の低下要因となる機構誤差をも
減少させることができるという効果がある。

【００４９】また吸着ノズルを回転退避させる方法によ
れば、簡略な構造の装置を提供できる上に、吸着ノズル
と光学部品との機械的干渉を完全に防止しつつ、同上の
装着精度向上の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成及び動作を示す外観
図である。

【図２】本発明の電子部品装着装置全体の構成及び動作
を示す外観図である。

【図３】本発明の第１実施例の構成例を示す模式図であ
る。

【図４】本発明の第１実施例の一部を置き換えた構成を
示す模式図である。

【図５】従来技術の要部の構造を抜粋して示す模式図で
ある。

【図６】従来技術の要部の構造を抜粋して示す模式図で
ある。

【図７】本発明の第２実施例の構成及び動作を示す模式
図である。

【図８】本発明の第２実施例に一部追加した構成を示す
模式図である。

【図９】本発明の第３実施例の構成及び動作を示す模式
図である。

【図１０】本発明の第４実施例の構成及び動作を示す模
式図である。

【符号の説明】

１……ロボット、２……装着ヘッド、３……吸着ノズル
、４……電子部品供給装置、５……電子部品、６……基
板、７……装着パターン、８……第２の駆動装置、９…
…第３の駆動装置、１０……第１の撮像装置、１１……
第２の撮像装置、１２……第１の反射面、１３……第２
の反射面、１４……両面鏡、１５……第１の駆動装置、
１６……制御装置、１７……画像処理装置、１８……平
面鏡、１９……平面鏡、２０……共用の駆動装置、２１
……カム、２２……リンク機構、２３ａ、２３ｂ……直
角プリズム、２４ａ、２４ｂ……斜面、２５……直角プ
リズム、２６ａ、２６ｂ……平面、２７ａ、２７ｂ……
直角プリズム、２８……反射面、２９……光学部品、３
０……第１の駆動装置、３１……第２の撮像装置、３２
……第２の駆動装置、３３……第３の駆動装置、３４…
…第１の撮像装置、３５……法線、３６……第４の駆動
装置、３７……光学部品、３８……撮像装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品を吸着し基板上に装着させる吸着手段
と、前記吸着手段を支持する装着手段と、前記装着手段
に固定され、前記基板面上の装着パターンの画像を取り
込む撮像手段とを備えた部品装着装置において、前記部
品の装着目標位置に前記装着手段を位置決めした状態で
前記装着パターンの画像を取り込むことを特徴とする部
品装着装置。
【請求項２】部品を吸着し基板上に装着させる吸着手段
と、前記吸着手段を支持する装着手段と、前記装着手段
に固定され、前記基板面上の装着パターンの画像を取り
込む撮像手段とを備えた部品装着装置において、前記装
着パターンの画像を取り込んだ位置から前記装着手段を
その画像に基づいて演算した補正量分だけ移動させてか
ら前記部品を装着することを特徴とする部品装着装置。
【請求項３】請求項１または２記載の部品装着装置にお
いて、前記部品は電子部品であることを特徴とする部品
装着装置。
【請求項４】部品を吸着し基板上に装着させる吸着手段
と、前記部品を吸着するときと基板上に装着させるとき
は実質的に前記基板の面に対し垂直に吸着手段を支持す
る装着手段と、前記装着手段に固定され、前記基板面上
の装着パターンの画像を取り込む撮像手段と、前記装着
パターンの画像をとらえてその画像を前記撮像手段に送
る反射面を有する光学手段と、前記装着手段に固定され
、前記光学手段を保持し、かつ前記撮像手段に対して前
記光学手段の相対運動を行わせる駆動手段とを備えたこ
とを特徴とする部品装着装置。
【請求項５】部品を吸着し基板上に装着させる吸着手段
と、前記部品を吸着するときと基板上に装着させるとき
は実質的に前記基板の面に対し垂直に吸着手段を支持す
る装着手段と、前記装着手段に固定され、前記基板面上
の装着パターンの画像を取り込む撮像手段と、前記装着
パターンの画像をとらえてその画像を前記撮像手段に送
る反射面を有する光学手段と、前記装着手段に固定され
、前記光学手段を保持し、かつ前記撮像手段に対して前
記光学手段の相対運動を行わせる第１の駆動手段と、前
記装着手段に固定され、前記吸着手段を軸線方向に移動
させる第２の駆動手段と、前記装着手段に保持され、吸
着された部品の姿勢を変更させる第３の駆動手段とを備
えたことを特徴とする部品装着装置。
【請求項６】部品を吸着し基板上に装着させる吸着手段
と、前記吸着手段を支持する装着手段と、前記装着手段
を搬送する搬送手段と、前記装着手段に固定され、前記
部品の画像を取り込む第１の撮像手段と、前記装着手段
に固定され、前記基板面上の装着パターンの画像を取り
込む第２の撮像手段と、前記部品をとらえた画像を第１
の撮像手段に送る第１の反射面及び前記装着パターンを
とらえた画像を前記第２の撮像手段に送る第２の反射面
を有する光学手段と、前記装着手段に固定され、前記光
学手段を保持し、かつ第１及び第２の撮像手段に対して
前記光学手段の相対運動を行わせる第１の駆動手段と、
前記装着手段に固定され、前記吸着手段を軸線方向に移
動させる第２の駆動手段と、前記装着手段に保持され、
吸着された部品の姿勢を変更させる第３の駆動手段とを
備えたことを特徴とする部品装着装置。
【請求項７】部品を吸着し基板上に装着させる吸着手段
と、前記基板面上の装着パターンの画像を取り込む撮像
手段と、前記装着パターンの画像をとらえてその画像を
前記撮像手段に送る反射面を有する光学手段と、少なく
とも部品を吸着するときと前記基板上に装着させるとき
は実質的に前記基板の面に対し垂直に前記吸着手段を支
持し、前記装着パターンの画像を取り込むときは、前記
装着パターンから前記吸着手段が垂直保持された際に前
記吸着手段の軸の置かれていた直線に沿って入射して反
射面から射出した光が前記撮像手段に向かうように前記
光学手段を支持し、前記吸着手段及び前記光学手段を実
質的に前記基板面と平行な軸の周りに一体に回転させる
第１の駆動手段と、前記装着手段に固定され、前記吸着
手段及び前記第１の駆動手段を一体として垂直軸線方向
に移動させる第２の駆動手段と、前記装着手段に保持さ
れ、吸着された部品の姿勢を変更させる第３の駆動手段
とを備えたことを特徴とする部品装着装置。
【請求項８】請求項７記載の部品装着装置において、前
記第１、第２、第３の各駆動手段及び撮像手段を支持す
る装着手段を備えたことを特徴とする部品装着装置。
【請求項９】請求項７記載の部品装着装置において、前
記吸着手段に吸着されている部品の画像を取り込む撮像
手段を併設したことを特徴とする部品装着装置。
【請求項１０】部品を吸着し基板上に装着させる吸着手
段と、前記基板面上の装着パターンの画像を取り込む撮
像手段と、前記装着パターンの画像をとらえてその画像
を撮像装置に送る反射面を有する光学手段と、前記部品
を吸着するときと基板上に装着させるときは実質的に前
記基板の面に対し垂直に前記吸着手段を支持し、前記装
着パターンの画像を取り込むときは、支持位置と異なる
位置に前記吸着手段を支持し、前記吸着手段を実質的に
前記基板面と平行な軸の周りに回転させる駆動手段と、
前記装着パターンから前記吸着手段が垂直保持された際
の前記吸着手段の軸に沿って入射して反射面から射出し
た光が前記撮像手段に向かうように光学手段を支持し、
前記駆動手段及び前記撮像手段を支持する装着手段とを
備えたことを特徴とする部品装着装置。
【請求項１１】請求項１０記載の部品装着装置において
、前記装着手段に固定され、前記吸着手段をその軸線方
向に移動させる第２の駆動手段と、前記装着手段に保持
され、吸着された部品の姿勢を変更させる第３の駆動手
段と、前記装着手段に固定され、前記光学手段を前記撮
像手段に対して相対運動させる第４の駆動手段と、前記
装着手段を搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とす
る部品装着装置。
【請求項１２】部品を吸着し基板上に装着させる吸着手
段と、前記基板面上の装着パターンの画像を取り込む撮
像手段と、前記部品を吸着するときと前記基板上に装着
させるときは実質的に前記基板の面に対し垂直となるよ
うに前記吸着手段を支持し、前記装着パターンの画像を
取り込むときは、前記吸着手段が垂直保持された際の前
記吸着手段の軸の位置に撮像手段を支持し、前記吸着手
段及び前記撮像手段を実質的に前記基板面と平行な軸の
周りに一体に回転させる駆動手段とを備えたことを特徴
とする部品装着装置。