JPH06302995A

JPH06302995A - 電子部品保持装置

Info

Publication number: JPH06302995A
Application number: JP11387893A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Iwaki; 範明岩城; Takeyoshi Isogai; 武義磯貝
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】回転体に保持された吸着管の位置を回転体の
回転により一平面内の二方向において修正可能な電子部
品保持装置を得る。【構成】吸着ノズル８６をＸ軸スライド４４によりＸ
軸方向に移動させる。吸着ノズル８６を中空シャンク１
３２の軸線まわりに回転させ、その中空シャンク１３２
の回転軸線から偏心した位置に吸着管１３４を設け、電
子部品２４をバキュームにより吸着させる。電子部品２
４はパレットに固定した部品供給カートリッジに収容さ
せ、１個ずつ部品供給位置に位置決めさせる。この位置
決めにはＸ軸，Ｙ軸両方向の誤差があるが、吸着管１３
４の旋回によりＹ軸方向の誤差を修正し、Ｘ軸方向の移
動距離の補正によりＸ軸方向の誤差を修正することがで
き、吸着管１３４に電子部品２４の中心を吸着させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品保持装置に関す
るものであり、特に、部品保持具が回転する電子部品保
持装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電子部品保持装置は、一般に、
（ａ）一軸線まわりに回転可能に設けられた回転体と、
（ｂ）その回転体に設けられて電子部品を保持する部品
保持具と、（ｃ）回転体を任意の角度回転させる回転装
置とを含むように構成される。部品保持具は回転体の回
転軸線と同心に設けられており、回転体を回転させるこ
とによって部品保持具を部品保持具自身の軸線のまわり
に回転させ、電子部品の保持姿勢、すなわち中心まわり
の回転位置を変えることができ、例えば、保持した電子
部品をプリント基板等の装着対象物に装着する場合に所
望の姿勢で装着することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子部品保持装置には種々の不都合があった。例えば、
電子部品供給装置が、多数の電子部品を保持する部品供
給カートリッジが複数個パレットに固定され、各部品供
給カートリッジにおいて電子部品が部品供給位置に送ら
れるようにされるとともに、複数の部品供給位置が一直
線上に並ぶ装置であり、電子部品保持装置が部品保持具
として吸着管を備え、吸着管が複数の部品供給位置が並
ぶ一直線に平行に移動させられて部品供給位置に位置決
めされた電子部品を吸着する装置である場合、吸着管が
電子部品の重心を吸着することができず、保持が不安定
になることがある。

【０００４】電子部品供給装置には、パレットのベース
に対する取付け位置誤差，部品供給カートリッジのパレ
ットに対する取付け位置誤差や、部品供給カートリッジ
の電子部品の送り誤差等がある。これら誤差のうち、吸
着管の移動方向に平行な方向の誤差は吸着管の移動距離
を補正することにより解消することができる。しかしな
がら、吸着管の移動方向と交差する電子部品の送り方向
の誤差は解消することができず、吸着管による電子部品
の吸着位置が電子部品の重心から外れ、保持が不安定に
なることがあるのである。特に、電子部品が極めて小さ
いものである場合は、電子部品送り方向の誤差があれば
吸着管の電子部品の重心からの外れ量の電子部品の寸法
に対する率が大きくなって吸着が不安定となる。

【０００５】また、部品保持具により保持された電子部
品をプリント基板等、電子部品の装着対象物に装着する
場合には、電子部品の保持後、撮像装置により保持姿勢
を撮像し、保持姿勢誤差を検出するとともに修正して装
着するのが普通である。この場合、部品保持具が電子部
品を保持して移動するものであっても、部品保持具によ
る電子部品の保持位置が部品保持具の移動方向と交差す
る方向にずれ、撮像範囲から外れれば、電子部品の像を
得ることができない。本発明は、部品保持具を回転によ
り一平面内において二方向に移動させることができる電
子部品保持装置を提供することを課題として為されたも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、前記（ａ）回転体，（ｂ）部品保持具
および（ｃ）回転装置を含む電子部品保持装置におい
て、部品保持具を、回転体の回転軸線から偏心した位置
に設けたことを要旨とするものである。

【０００７】

【作用】このように構成された電子部品保持装置におい
ては、回転体を回転させれば部品保持具は、回転体の回
転軸線のまわりを、回転体の回転軸線からの偏心距離を
半径とする円を描いて旋回させられ、一平面内を二方向
に移動させられる。したがって、例えば、前述のよう
に、電子部品供給装置が複数の部品供給カートリッジが
パレットに固定されて成り、電子部品保持装置が複数の
部品供給カートリッジの部品供給位置の並び方向に平行
な方向に移動させられて電子部品を保持するものである
場合、部品供給位置に位置決めされた電子部品に電子部
品送り方向のずれがあれば、回転体を回転させ、部品保
持具を電子部品送り方向において移動させることにより
ずれを解消することができる。なお、この際、部品保持
具の回転体移動方向における位置も変化するため、この
変化量を無視できない場合には、回転体の停止位置を修
正することが必要である。

【０００８】また、回転体を移動させ、部品保持具によ
る電子部品の保持姿勢を撮像する場合、電子部品が回転
体の移動方向と交差する方向において撮像装置の撮像範
囲から外れるほどずれて保持された場合にも、回転体を
移動させるとともに回転させることにより、部品保持具
を回転体の移動方向と交差する方向に移動させ、電子部
品を撮像範囲内に移動させることができる。

【０００９】

【発明の効果】このように本発明によれば、部品保持具
を回転体の回転軸線から偏心した位置に設けることによ
り、一平面内を二方向に移動させることができ、部品供
給カートリッジの送り位置誤差を修正し、安定して電子
部品を保持することができ、あるいは電子部品の像を確
実に得ることができる等、種々の効果を得ることができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、電子部品をプリント基板に装着する電
子部品装着装置の電子部品保持装置に本発明を適用した
場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。図５
に示すように、本電子部品装着装置においては、ベース
１０上に電子部品供給装置１２，撮像装置１４およびプ
リント基板位置決め支持装置１６がＸ軸方向（図におい
て左右方向）に並んで設けられるとともに、電子部品保
持装置１８がこれら装置１２，１４，１６にわたって設
けられている。

【００１１】電子部品供給装置１２は、複数の部品供給
カートリッジ２０がパレット２２に取り付けられて電子
部品２４（図１参照）を供給するものである。部品供給
カートリッジ２０は、パレット２２上にＸ軸方向に並ん
で取り付けられている。パレット２２には図示しない位
置決めピンが設けられており、複数の部品供給カートリ
ッジ２０はそれぞれ位置決めピンにより位置決めされて
パレット２２に取り付けられるのであり、パレット２２
はベース１０に固定される。

【００１２】部品供給カートリッジ２０において、電子
部品２４はテープに保持されてテーピング電子部品とさ
れている。キャリヤテープに等間隔に形成された部品収
容凹部の各々に電子部品が収容され、それら部品収容凹
部の開口がキャリヤテープに貼り付けられたカバーフィ
ルムによって塞がれることにより、キャリヤテープ送り
時における電子部品の部品収容凹部からの飛び出しが防
止されているのである。このキャリヤテープがＹ軸方向
（水平面内においてＸ軸方向と直交する方向であり、図
５において上下方向）に所定ピッチずつ送られることに
より、カバーフィルムが剥がされるとともに、電子部品
２４が部品供給カートリッジ２０の一端部（図５におい
て下側の端部）に設定された部品供給位置へ送られる。
複数の部品供給カートリッジ２０の各部品供給位置のＹ
軸方向における位置は同じであり、複数の部品供給位置
がＸ軸に平行な一直線上に並んでいる。

【００１３】撮像装置１４は、受光素子がＹ軸方向に１
列に並んで成るラインセンサ２８を有し、ラインセンサ
２８による撮像と電子部品２４の移動とによって電子部
品２４の二次元像が得られる。

【００１４】プリント基板位置決め支持装置１６は、プ
リント基板３２を位置決め支持してＹ軸方向に移動する
Ｙ軸スライド３４を有している。Ｙ軸スライド３４は図
示しないナットにおいてボールねじ３６に螺合され、ボ
ールねじ３６がＹ軸サーボモータ３８によって回転させ
られることによりガイドレール４０に案内されてＹ軸方
向に移動する。

【００１５】次に、電子部品保持装置１８について説明
する。電子部品保持装置１８は、Ｘ軸スライド４４を有
している。Ｘ軸スライド４４は図示しないナットにおい
てボールねじ４６に螺合され、ボールねじ４６がＸ軸サ
ーボモータ４８によって回転させられることによりガイ
ドレール５０に案内されてＸ軸方向に移動する。

【００１６】Ｘ軸スライド４４には、図１に示すよう
に、上下方向に貫通する貫通孔５４が形成されている。
この貫通孔５４には、ナット５６およびスプライン部材
５８がそれぞれ同心にかつ上下方向に距離を隔てた状態
で回転可能に支持されており、ナット５６には中空ロッ
ド６０の雄ねじ部６２が螺合され、スプライン部材５８
には中空ロッド６０の雄ねじ部６２の下方に形成された
スプライン部６４が嵌合されている。これらナット５６
およびスプライン部材５８は、バックラッシ除去および
摩擦軽減のために多数のボールを保持したボールナット
およびボールスプライン部材とされている。

【００１７】ナット５６のＸ軸スライド４４から突出し
た上端部には、歯車６６が固定されるとともに、ノズル
昇降用サーボモータ６８の出力軸に固定の歯車７０に噛
み合わされており、ナット５６がノズル昇降用サーボモ
ータ６８によって回転させられることにより中空ロッド
６０が昇降させられる。

【００１８】また、スプライン部材５８のＸ軸スライド
４４から突出した下端部には歯車７４が固定され、ノズ
ル回転用サーボモータ７６（図６参照）の出力軸に固定
の歯車に噛み合わされており、ノズル回転用サーボモー
タ７６によってスプライン部材５８が回転させられるこ
とにより、中空ロッド６０がその軸線まわりに回転させ
られる。ノズル回転用サーボモータ７６の回転角度はエ
ンコーダ７８（図６参照）により検出される。エンコー
ダ７８は、ノズル回転用サーボモータ７６の絶対原点位
置からの回転量を検出するアブソリュートエンコーダで
ある。

【００１９】上記中空ロッド６０の下端部には、チャッ
クアダプタ８２およびチャック８４により吸着ノズル８
６が取り付けられている。チャックアダプタ８２は、図
２に示すように円筒部８８から保持部９０が半径方向外
向きに延び出させられて成り、保持部９０には円筒部８
８の軸線方向に延びるとともに円筒部８８の内周面に開
口するスリット９４が形成されている。円筒部８８の内
周面は段付状を成し、大径孔部９６において中空ロッド
６０の下端部に嵌合され、保持部９０に図示しないねじ
が螺合されることによりスリット９４が縮められ、大径
孔部９６が縮径させられて中空ロッド６０に抜け出し不
能に取り付けられている。

【００２０】また、チャック８４の本体１００は筒状を
成し、チャックアダプタ８２の円筒部８８に嵌合され、
保持部１０２に形成されたスリット１０６がねじによっ
て狭められることによりチャックアダプタ８２に取り付
けられている。

【００２１】本体１００には軸方向に延びる一対の切欠
１１０（図３参照）が形成され、各切欠１１０内に爪１
１２が収容されている。これら爪１１２の上端部同士と
下端部同士がそれぞれ、ピン１１４，１１６で連結され
るとともに、ピン１１４が本体１００に回動可能に嵌合
されることによって、本体１００に回動可能に取り付け
られている。また、これら爪１１２と本体１００とにわ
たって嵌められたスプリングリング１１８により、下端
部が本体１００に接近する閉方向に付勢されており、爪
１１２の閉位置はストッパ突起１２０が本体１００に当
接することにより規定されている。

【００２２】さらに、一方の爪１１２は図４に示すよう
に本体１００内に配設されたスプリング１２２により、
他方の爪１１２が本体１００に密着する向きに付勢さ
れ、回動軸線に平行な方向のがたつきが防止されてい
る。これら爪１１２の下端部には、図２に示すように、
下方ほど本体１００側に向かって傾斜する傾斜面１２６
と下方ほど本体１００から遠ざかる傾斜面１２８とが形
成されている。

【００２３】上記チャックアダプタ８２およびチャック
８４に吸着ノズル８６が取り付けられている。吸着ノズ
ル８６は回転体としての中空シャンク１３２と部品保持
具としての吸着管１３４とを有し、中空シャンク１３２
においてチャックアダプタ８２の小径孔部１３６に嵌合
される。中空シャンク１３２の先端には、先端ほど径が
漸減するテーパ面１３８が形成されており、中空シャン
ク１３２の下部には直径方向に隔たった２箇所において
半径方向外向きに延び出す一対の係合片１４０が設けら
れ、中空シャンク１３２に嵌装された圧縮コイルスプリ
ング１４２の一端を受けている。

【００２４】吸着ノズル８６のチャックアダプタ８２へ
の取付け時には、係合片１４０が爪１１２の回動軸線と
平行となる姿勢で中空シャンク１３２をチャックアダプ
タ８２に嵌合する。この際、係合片１４０が爪１１２の
傾斜面１２８に係合して開方向に回動させるとともに、
圧縮コイルスプリング１４２を圧縮する。そして、係合
片１４０が爪１１２の傾斜面１２６，１２８で画定され
る突起を越えれば、爪１１２がストッパ突起１２０の本
体１００への当接により規定される閉位置へ復帰する。
その状態で中空シャンク１３２に加えていた力を解除す
れば、中空シャンク１３２が圧縮コイルスプリング１４
２により付勢されてチャックアダプタ８２から抜け出す
向きに移動し、係合片１４０が閉位置にある爪１１２の
傾斜面１２６に当接して、吸着ノズル８６はチャックア
ダプタ８２およびチャック８４に抜け出し不能にかつ回
転不能に保持されることとなる。

【００２５】吸着ノズル８６をチャックアダプタ８２か
ら取り外す場合には、吸着ノズル８６をチャックアダプ
タ８２から引き出せばよい。爪１１２が傾斜面１２６の
斜面の効果で係合片１４０によりスプリングリング１１
８の付勢力に抗して開かれ、吸着ノズル８６がチャック
アダプタ８２およびチャック８４から離脱する。吸着ノ
ズル８６は、保持する電子部品の寸法，形状に応じて異
なる寸法のものに変えられ、自動であるいは手動で交換
される。

【００２６】中空シャンク１３２はチャックアダプタ８
２に同心状に取り付けられ、中空ロッド６０が回転させ
られることにより中空ロッド６０の軸線まわりに回転さ
せられる。本実施例においては、歯車７４およびノズル
回転用サーボモータ７６が回転装置を構成しているので
ある。また、吸着ノズル８６は、中空ロッド６０のＸ軸
スライド４４に対する嵌合位置の設定により、電子部品
供給装置１２の複数の部品供給位置が並ぶ一直線の真上
に中空シャンク１３２の回転軸線が位置させられてい
る。

【００２７】中空シャンク１３２の下端部には大径の嵌
合部１４４が設けられ、嵌合部１４４の外側に発光板１
４６が嵌合固定されている。発光板１４６は、吸着ノズ
ル８６による電子部品の保持姿勢の検出時に紫外線を受
けて可視光線を放射するものである。

【００２８】また、嵌合部１４４の内周面には、吸着管
１３４を保持する円形断面の保持体１４８が嵌合固定さ
れている。吸着管１３４は保持体１４８の中心線から偏
心した位置に嵌合されており、保持体１４８が嵌合部１
４４に同心的に嵌合されることによって、中空シャンク
１３２の回転軸線から偏心した位置に保持されている。
保持体１４８は、図示しない位置決め部材によって中空
シャンク１３２に対する相対回転を防止されており、か
つ、前述のように中空シャンク１３２はチャックアダプ
タ８２に決まった位相で嵌合されるため、吸着管１３４
もチャックアダプタ８２に対して決まった位相で取り付
けられる。

【００２９】中空ロッド６０の上端部には、図１に示す
ように、スリーブ１５４が相対回転可能かつ軸方向に移
動不能に取り付けられている。このスリーブ１５４には
継手部材１５６が取り付けられて図示しないバキューム
源に接続され、中空ロッド６０および中空シャンク１３
２を経て吸着管１３４にバキュームが供給されるように
なっている。

【００３０】Ｘ軸スライド４４にはさらに、前記プリン
ト基板位置決め支持装置１６に支持されたプリント基板
３２に互に離れて設けられた２個の基準マークを撮像す
るための図示しないＣＣＤカメラが搭載されており、Ｘ
軸スライド４４のＸ軸方向の移動とＹ軸スライド３４の
Ｙ軸方向の移動とによって基準マークの上方位置へ移動
させられるようになっている。このＣＣＤカメラと前記
撮像装置１４との位置は、本電子部品装着装置の組立時
に精度良く調整されて、位置誤差を無視し得る状態とさ
れている。

【００３１】本電子部品装着装置は、図６に示す制御装
置１６０によって制御される。制御装置１６０は、ＣＰ
Ｕ１６２，ＲＯＭ１６４，ＲＡＭ１６６およびそれらを
接続するバス１６８を有するコンピュータ１７０を主体
とするものである。バス１６８には入力インタフェース
１７２が接続され、エンコーダ７８の検出信号が入力さ
れるようになっている。バス１６８にはまた、出力イン
タフェース１７６が接続され、駆動回路１７８，１８
０，１８２，１８４を介してＹ軸サーボモータ３８，Ｘ
軸サーボモータ４８，ノズル昇降用サーボモータ６８，
ノズル回転用サーボモータ７６が接続されている。ま
た、ＲＯＭ１６４には、電子部品２４のプリント基板３
２への装着に必要な種々のプログラムが格納されてい
る。

【００３２】以上のように構成された電子部品装着装置
による電子部品２４のプリント基板３２への装着時に
は、まず、吸着管１３４の旋回中心Ｏ_Eおよび旋回半径
Ｒが求められる。本電子部品装着装置は、図７に示すよ
うに、吸着管１３４の旋回中心Ｏ_Eが電子部品供給装置
１２の複数の部品供給カートリッジ２０の正規の部品供
給位置が並ぶ直線と一致するＸ軸上に位置し、かつ、Ｘ
軸スライド４４が図５における左端の原位置にあり、中
空ロッド６０の回転角度が０の状態で、吸着管１３４の
中心が原点上に位置するように設計されているが、実際
には製造誤差によってこれらの位置に図８に例示するよ
うにずれが生じるため、このずれ量が検出されるのであ
る。

【００３３】そのために、吸着ノズル８６が電子部品２
４を吸着しない状態で撮像装置１４の上方を移動させら
れ、中空ロッド６０の回転角度が０度の場合と１８０度
の場合とでそれぞれ吸着管１３４の下端面の撮像が行わ
れ、図９に示すように各場合の吸着管１３４の中心Ａ，
Ｂの座標（ｘ₁ ，ｙ₁ ），（ｘ₂ ，ｙ₂ ）が求められ
る。これら２個の中心Ａ，Ｂ座標を結ぶ線分の中点の座
標（（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）／２，（ｙ₁ ＋ｙ₂ ）／２）が吸着
管１３４の旋回中心Ｏ_Eの座標であり、旋回中心Ｏ_Eの
座標と中心Ａの座標（ｘ₁ ，ｙ₁ ）とから回転半径Ｒが
演算され、さらに中心Ａ，Ｂの座標（ｘ₁ ，ｙ₁ ），
（ｘ₂ ，ｙ₂ ）から次式 θ₀ ＝tan ^-1｛（ｘ₁ −ｘ₂ ）／（ｙ₁ −ｙ₂ ）｝により吸着ノズル８６の回転位置θ₀ が演算される。な
お、回転角度は反時計方向を正として演算される。

【００３４】中心Ａの座標は本来（ｘ₀ ，０）であるべ
きであり、角度θ₀ は０度であるべきであるから、吸着
管１３４のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置誤差はそれぞ
れｘ₁ −ｘ₀ ，y₁であり、吸着ノズル８６の回転位置誤
差はθ₀ であることになる。また、吸着管１３４の旋回
中心Ｏ_Eの座標は本来（ｘ₀ −Ｒ，０）であるべきであ
るから、旋回中心Ｏ_EのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置
誤差はそれぞれ｛（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）／２｝−（ｘ₀ −
Ｒ），（ｙ₁ ＋ｙ₂ ）／２であることになる。これらの
誤差の値が旋回半径Ｒの値と共にＲＡＭ１６６に格納さ
れる。

【００３５】続いて、プリント基板３２がＹ軸スライド
３４上に位置決め固定され、Ｘ軸スライド４４がＹ軸ス
ライド３４の上方へ移動させられて、Ｘ軸スライド４４
に搭載されたＣＣＤカメラにより、プリント基板３２の
２個の基準マークが撮像される。得られた基準マークの
像がＲＡＭ１６６に格納されている正規の基準マークの
像と比較され、プリント基板３２の基準マークの位置誤
差、すなわちプリント基板３２のＹ軸スライド３４に対
する位置決め誤差が演算される。そして、これら２個の
基準マークの位置誤差と、これら基準マークとプリント
基板３２上に予定されている各電子部品装着位置との相
対位置関係とから、各電子部品装着位置のＸ，Ｙ両軸方
向の位置誤差ΔＸ_P，ΔＹ_Pが演算され、ＲＡＭ１６６
に格納される。

【００３６】以上で電子部品２４の装着開始準備が終了
し、Ｘ軸スライド４４が電子部品供給装置１２の上方に
移動させられる。最初に装着を予定されている電子部品
２４を供給する部品供給カートリッジ２０の部品供給位
置上方へ移動させられるのであるが、この際、吸着ノズ
ル８６の回転位置とＸ軸スライド４４の停止位置とが、
吸着管１３４の中心Ａが図１０に示すように正規の部品
供給位置の真上に位置するように修正される。吸着ノズ
ル８６が角度θ₁ だけ回転させられるとともに、Ｘ軸ス
ライド４４の停止位置（移動距離）が前記位置誤差ｘ₁
−ｘ₀ と吸着ノズル８６の回転に伴う吸着管１３４の中
心ＡのＸ軸方向の移動距離Δｘ₁ との和だけ修正され、
吸着管１３４の中心Ａが正規の部品供給位置の真上に停
止するようにされるのである。

【００３７】回転角度θ₁ はＲＡＭ１６６に格納されて
いる旋回中心Ｏ_Eの位置誤差｛（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）／２｝−
（ｘ₀ −Ｒ），（ｙ₁ ＋ｙ₂ ）／２、旋回半径Ｒ、吸着
ノズル８６の回転位置誤差θ₀ から演算され、演算され
た回転角度θ₁ は上記Ｘ軸方向修正量（ｘ₁ −ｘ₀ ）＋
Δｘ₁ と共にＲＡＭ１６６に格納される。回転角度θ₁
の演算と実行、ならびにＸ軸方向修正量の演算とそれに
基づくＸ軸スライド４４の移動距離の補正とは、吸着ノ
ズル８６が撮像装置１４から電子部品供給装置１２に向
かう間に行われ、吸着管１３４の中心Ａが正規の部品供
給位置の真上に停止させられる。

【００３８】次いで、吸着ノズル８６が下降，上昇させ
られて部品供給カートリッジ２０から電子部品２４が取
り出され、撮像装置１４上方へ移動させられて電子部品
２４が撮像される。電子部品２４の像は、電子部品２４
がＸ軸方向において単位距離移動する毎に取り込まれ、
電子部品２４が撮像装置１４を通過し終わったとき、電
子部品２４全体の像データが画像メモリに記憶されてい
る。撮像装置１４と電子部品２４との１回の相対移動に
よって電子部品２４の二次元像が得られるのである。

【００３９】吸着管１３４は前述のように正規の部品供
給位置に位置決めされて電子部品２４を吸着するのであ
るが、部品供給カートリッジ２０により供給される電子
部品２４の位置には図１１に例示するように誤差があ
る。パレット２２のベース１０に対する取付けおよび部
品供給カートリッジ２０のパレット２２に対する取付け
に誤差があり、また、部品供給カートリッジ２０におけ
る電子部品２４の送りに誤差があり、これら誤差の全部
が電子部品２４の位置決め誤差となって現れるのであ
る。したがって、電子部品２４の中心Ｃは吸着管１３４
の中心Ａとは一致せず、また、電子部品の回転位置にも
誤差があるのが普通であるため、これらの誤差が電子部
品の像データに基づいて演算される。

【００４０】そして、ＲＡＭ１６６に格納されている電
子部品２４の正規像データ、すなわち電子部品２４が吸
着管１３４に正規の位置で保持された場合の像データ
と、撮像により得られた電子部品２４の像データとが比
較され、電子部品２４の中心位置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_Eお
よび回転位置誤差（電子部品２４の中心線まわりの回転
角度誤差）Δθ_Eが算出される。

【００４１】電子部品２４はその後、プリント基板位置
決め支持装置１６の上方へ移動させられ、上記吸着管１
３４による保持位置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_E，Δθ_Eおよび
前記プリント基板３２の電子部品装着位置の誤差Δ
Ｘ_P，ΔＹ_Pが修正されてプリント基板３２に装着され
る。回転位置誤差θ_Eは中空ロッド６０および吸着ノズ
ル８６を回転させ、吸着管１３４を旋回させることによ
り修正される。吸着ノズル８６が図１２に示すように回
転位置誤差θ_E分回転させられるのであるが、この回転
に伴って電子部品２４の中心の位置がＸ軸方向およびＹ
軸方向にそれぞれΔｘ₂ ，Δｙ₂ だけ変位する。この変
位量Δｘ₂ ，Δｙ₂ は、先に求められた吸着管１３４の
旋回中心Ｏ_EのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置誤差
｛（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）／２｝−（ｘ₀ −Ｒ），（ｙ₁ ＋ｙ
₂ ）／２と、旋回半径Ｒと、吸着管１３４による保持位
置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_Eとに基づいて演算される。この変
位量Δｘ₂ ，Δｙ₂ は、吸着管１３４による電子部品２
４の保持位置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_E，Δθ_Eおよびプリン
ト基板３２の電子部品装着位置の誤差ΔＸ_P，ΔＹ_Pと
共に修正される。この修正は、吸着ノズル８６が撮像装
置１４からプリント基板３２上方へ移動する間に行わ
れ、電子部品２４はプリント基板３２の適正な位置に適
正な姿勢で装着される。

【００４２】電子部品２４のプリント基板３２への装着
時には、電子部品２４はプリント基板３２の電子部品装
着位置の真上に移動させられるとともに中空ロッド６０
が下降させられ、吸着ノズル８６が下降して電子部品２
４がプリント基板３２に当接させられる。中空ロッド６
０はこの状態から更に小距離下降させられるのである
が、この下降は中空ロッド６０がスプリング１４２を圧
縮しつつ吸着ノズル８６に対して移動することにより許
容されて電子部品２４がプリント基板３２に確実に装着
される。

【００４３】他の部品供給カートリッジ２０から電子部
品２４が取り出されるときも、上記のようにして吸着管
１３４の中心が各部品供給カートリッジ２０の正規の部
品供給位置の真上に位置決めされ、吸着管１３４による
電子部品２４の保持位置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_E，Δθ_E、
回転位置誤差θ_Eの修正のための吸着ノズル８６の回転
による電子部品２４の中心位置の変位Δｘ₂ ，Δｙ₂ 、
およびプリント基板３２の電子部品装着位置の誤差ΔＸ
_P，ΔＹ_Pの分だけＸ軸スライド４４およびＹ軸スライ
ド３４の移動距離が修正されて装着が行われる。

【００４４】ただし、各部品供給カートリッジ２０から
２度目以降に電子部品２４が取り出される場合には、最
初にその部品供給カートリッジ２０から電子部品２４が
取り出されたときに求められてＲＡＭ１６６に格納され
た保持位置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_E分だけ正規の部品供給位
置からずれた位置に吸着管１３４が位置決めされるよう
に、中空ロッド６０および吸着ノズル８６が回転させら
れるとともにＸ軸スライド４４の停止位置が修正され
る。

【００４５】各部品供給カートリッジ２０の正規の部品
供給位置に吸着管１３４が位置決めされ、その状態で電
子部品２４が吸着された場合における吸着管１３４によ
る電子部品２４の保持位置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_Eは、各部
品供給カートリッジ２０の部品供給位置の誤差を表すと
見なし得るからであり、上記停止位置の修正により吸着
管１３４の中心と電子部品２４の中心とがほぼ一致させ
られて吸着管１３４は電子部品２４を正確に吸着するこ
とができる。

【００４６】図１３に示すように、１回目の電子部品２
４の取り出し時には、製造誤差によりＡで示す位置にあ
った吸着管１３４を、製造誤差を除去して電子部品２４
を吸着すべく位置Ａ′へ移動させたのであるが、電子部
品２４に位置ずれがあり、１回目の電子部品２４の吸着
姿勢の撮像により電子部品２４の中心位置を吸着するた
めには位置Ａ″へ移動させることが必要であることが求
められた。したがって、位置Ａにある吸着管１３４を位
置Ａ″へ移動させるためには、旋回中心Ｏ_Eのまわりに
角度θ₂ 回転させるとともに、それにより生ずるＸ軸方
向の移動距離Δｘ₃ に基づいてＸ軸スライド４４の停止
位置を修正すればよいのである。これら角度θ₂ および
Ｘ軸スライド４４の停止位置は、先に求められた吸着管
１３４の旋回中心Ｏ_EのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置
誤差｛（ｘ₁ ＋ｘ₂ ）／２｝−（ｘ₀ −Ｒ）および（ｙ
₁ ＋ｙ₂ ）／２と、吸着ノズル８６の回転位置誤差θ₀
と、吸着ノズル８６の回転に伴う吸着管１３４の中心Ａ
のＸ軸方向の移動距離Δｘ₁ と、旋回半径Ｒと、吸着管
１３４による保持位置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_Eとに基づいて
演算される。

【００４７】電子部品２４が大形のものである場合、電
子部品２４を安定して保持するためには電子部品２４の
中心、すなわち重心近傍を吸着することが必要である
が、ずれの修正により重心近傍における吸着が可能とな
り、電子部品２４を確実に保持することができ、装着を
安定して行うことができる。また、電子部品２４が極小
のものである場合には、電子部品２４の吸着ミスを効果
的に低減させることができる。

【００４８】さらに、このように部品供給カートリッジ
２０による電子部品２４の位置決め誤差を修正すること
ができるため、部品供給カートリッジ２０の部品送り精
度やパレット２２および部品供給カートリッジ２０の組
付け精度をそれほど高く出す必要がなく、装置の製造が
容易となる効果が得られる。

【００４９】なお、上記実施例においては、各部品供給
カートリッジ２０の部品供給位置の誤差は、最初に各部
品供給カートリッジ２０から電子部品２４が取り出され
た後の撮像装置１４による撮像結果に基づいて検出さ
れ、２度目以降の取り出し時には、同じ部品供給位置の
誤差のデータを用いて吸着管１３４の位置決めの修正が
行われるようにされていたが、各部品供給カートリッジ
２０から２度目以降に電子部品２４が取り出された場合
でも、撮像装置１４による撮像によって求められる保持
位置誤差ΔＸ_E，Ｙ_E，θ_Eとその時の吸着管１３４の
中心の正規位置からのずれ量とに基づいて電子部品２４
の供給位置誤差が求められ、次回に同じ部品供給カート
リッジ２０から電子部品２４が取り出される場合におけ
る吸着管１３４の位置が修正されるようにすることも可
能である。

【００５０】また、上記実施例においては、最初に各部
品供給カートリッジ２０から電子部品２４が取り出され
る際に、吸着ノズル８６の回転とＸ軸スライド４４の移
動距離の修正とによって、吸着管１３４の中心Ａが正規
の部品供給位置に位置決めされるようにされていたが、
最初はこの修正なしで電子部品２４の吸着が行われ、吸
着管１３４による電子部品２４の保持位置誤差ΔＸ_E，
ΔＹ_E，Δθ_Eが行われて、２度目以降の吸着時からこ
の保持位置誤差ΔＸ_E，ΔＹ_E，Δθ_Eに基づく吸着管
１３４の停止位置の修正が行われるようにすることも可
能である。

【００５１】さらに、各部品供給カートリッジ２０の部
品供給位置の誤差が直接検出されるようにすることも可
能である。例えば、各部品供給カートリッジ２０の部品
供給位置近傍に基準マークを設け、その基準マークを、
プリント基板３２の基準マークを撮像するためにＸ軸ス
ライド４４に搭載されているＣＣＤカメラ、または別途
設けた専用の撮像装置により撮像し、得られた像データ
の正規像データからのずれ量から部品供給位置の誤差を
算出するのである。各部品供給カートリッジ２０の部品
供給位置の誤差は、それらによって部品供給位置に位置
決めされた電子部品２４自体を撮像装置で撮像すること
によっても求めることができる。

【００５２】また、上記実施例においては、パレット２
２が静止して設けられていたが、その上に搭載されてい
る部品供給カートリッジの部品供給位置が沿って並んで
いる直線に平行な方向に移動させられるようにすること
も可能である。この場合には、パレット２２の移動によ
り、任意の部品供給カートリッジ２０の部品供給位置が
定点に位置決めされるようにすることができ、吸着ノズ
ル８６は常に定点上に停止させられるようにすればよ
い。したがって、吸着ノズル８６はその定点を通る軌跡
上を移動可能とすればよく、例えば、部品供給カートリ
ッジ２０の部品供給位置が沿って並ぶ直線に上記定点に
おいて接する円とすることができる。

【００５３】また、複数の部品供給カートリッジ２０の
部品供給位置は曲線に沿って並ぶものとしてもよい。例
えば、回転テーブルに複数の部品供給カートリッジ２０
を放射状に載置し、それら部品供給カートリッジの部品
供給位置が回転テーブルの回転中心を中心とする円に沿
って並ぶようにし、回転テーブルの回転により任意の部
品供給カートリッジが一定の作動位置に位置決めされ、
その部品供給カートリッジの部品供給位置が定点に位置
決めされるようにするのである。この場合には、吸着ノ
ズルは、例えば、上記定点における上記円に対する接線
に沿って直線的に移動するか、上記定点において上記円
に外接する円に沿って旋回するようにすることが望まし
い。いずれの場合も、部品供給カートリッジから吸着ノ
ズルへの部品供給は、上記定点上で行われることにな
る。

【００５４】このように、電子部品供給装置における電
子部品の位置決め誤差を修正すべく部品保持具を回転軸
線から偏心した位置に設け、一平面内を二方向に移動可
能とする場合、電子部品保持装置は電子部品供給装置と
共に電子部品受渡し装置を構成するのであるが、この電
子部品受渡し装置は次の条件を備えていればよい。（１）それぞれ多数の電子部品を保持し、一線（直線で
も曲線でも可）上に並ぶ複数の部品供給位置の各々に電
子部品を１個ずつ供給する電子部品供給ユニットと、
（２）上記複数の部品供給位置が並ぶ一線と直角な一軸
線まわりに回転可能に設けられた回転体、その回転体に
回転体の回転軸線から偏心した位置に設けられて電子部
品を保持する部品保持具、および回転体を任意の角度回
転させる回転装置を有する部品保持装置と、（３）部品
供給ユニットと部品保持装置とを、少なくとも両者間に
おける部品受渡し位置において、部品供給位置が並ぶ一
線に平行な方向に相対移動させる相対移動装置と、
（４）部品供給ユニットの部品供給位置と部品保持具と
の、回転体の回転軸線に直角な平面内における位置ずれ
を検出する位置ずれ検出装置と、（５）上記回転装置お
よび相対移動装置を制御することによって位置ずれ検出
装置によって検出された位置ずれを修正する回転および
移動制御装置とを含めばよいのである。

【００５５】さらに付言すれば、上記実施例において各
部品供給カートリッジ２０の電子部品供給位置と吸着管
１３４の中心Ａとのずれが、吸着管１３４のＸ軸方向の
移動距離の修正と回転とによって自動的に修正されるよ
うにされていたが、例えば、複数の部品供給カートリッ
ジ２０の各々の部品供給位置と吸着管１３４の中心Ａと
のずれの平均値を検出し、その平均値に基づいて吸着管
１３４の移動距離，回転位置を修正すればよい場合等、
ずれをまとめて修正することができる場合には、装着に
先立って作業者が手動で修正するようにしてもよい。

【００５６】また、電子部品は部品供給カートリッジに
より供給するのに限らず、例えば、支持部材に多数の溝
を設けて各溝に電子部品を収容し、それら電子部品を振
動により部品供給位置に移動させるものとしてもよい。

【００５７】さらに、本発明は、電子部品を装着対象物
に装着するための電子部品保持装置に限らず、電子部品
の検査等、別の目的のために電子部品を保持する装置に
適用することもできる。その他、特許請求の範囲を逸脱
することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改
良を施した態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電子部品保持装置を示
す正面図（一部断面）である。

【図２】上記電子部品保持装置の吸着ノズルを示す正面
図（一部断面）である。

【図３】図２におけるIII-III 断面図である。

【図４】上記吸着ノズルを示す側面図である。

【図５】上記電子部品保持装置を備えた電子部品装着装
置を概略的に示す平面図である。

【図６】上記電子部品装着装置を制御する制御装置を示
すブロック図である。

【図７】上記電子部品保持装置の吸着管およびそれの旋
回中心が正規の位置にある状態を示す図である。

【図８】上記電子部品保持装置の吸着管およびそれの旋
回中心が正規の位置からずれた状態を例示する図であ
る。

【図９】上記吸着ノズルの回転角度が０度であるときと
１８０度であるときとの吸着管の下端面の撮像結果から
吸着管の中心，旋回中心および旋回半径を演算する方法
を説明するための図である。

【図１０】上記吸着管の位置ずれの修正を説明するため
の図である。

【図１１】上記電子部品装着装置における部品供給カー
トリッジの部品供給位置の誤差を説明するための図であ
る。

【図１２】上記部品供給カートリッジの部品供給位置の
誤差を修正してプリント基板に装着する方法を説明する
ための図である。

【図１３】上記電子部品装着装置において部品供給カー
トリッジからの２番目以降の電子部品の取り出し時にお
ける吸着管の位置ずれの修正を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１８電子部品保持装置２４電子部品７４歯車７６ノズル回転用サーボモータ８６吸着ノズル１３２スリーブ１３４吸着管１６０制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一軸線まわりに回転可能に設けられた回
転体と、その回転体に設けられて電子部品を保持する部品保持具
と、前記回転体を任意の角度回転させる回転装置とを含む電
子部品保持装置において、前記部品保持具を、前記回転体の回転軸線から偏心した
位置に設けたことを特徴とする電子部品保持装置。