JPH0738300A - 実装機におけるノズル偏心補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップ部品の基板への実装性能をより高め
る。 【構成】 回転可能なノズル部材２０に昇降自在に装備
された吸着ノズル２１によりチップ部品を吸着し、吸着
ノズル２１が上昇された部品認識位置で、ノズル部材２
０の回転中心Ｐに対するチップ部品の吸着ずれ量を加
味、または修正して、チップ部品装着時におけるノズル
部材の仮目標位置Ｅｂを設定し、チップ部品装着時に部
品認識位置から基板上のチップ部品装着位置に吸着ノズ
ル２１が下降される際の、吸着ノズル２１の先端中心Ｓ
の平面的な位置変化量Ｎを予め検出し、この位置変化量
Ｎを仮目標位置Ｅｂに加味することで最終目標位置Ｅｂ
を設定する。

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
板上の所定位置に正確に装着するための実装機における
ノズル偏心補正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平面内で移動
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
されるとともに、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されている。

【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、すなわちノズル部材の移動位
置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移動
及び回転され、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されて、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される、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にされていることがある。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、図８（ａ）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５１の振れも図８（ｂ）の軌道Ｓａ２に示すよう
に拡大されることになる。

【０００６】さらに、上記のような吸着ノズル５１の偏
心においては、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での偏心量が増大されるばかりでなく、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、吸着ノズルの下降に伴い、
吸着ノズルの偏心によるずれが生じ、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を想
定して、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実装機のノズル偏心補正方法を提供
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】本発明は、水平方向に移
動可能なヘッドに吸着ノズルを回転並びに昇降可能に装
備し、この吸着ノズルによりチップ部品を吸着し、上記
吸着ノズルが上昇された補正位置で、チップ部品の吸着
ずれ量を加味、または修正して、チップ部品装着時の移
動目標位置を設定するようにされた実装機において、チ
ップ部品装着時に上記補正位置から基板上のチップ部品
装着位置に吸着ノズルが下降される際の、吸着ノズル先
端中心の平面的な位置変化量を予め検出し、この位置変
化量を加味して、上記移動目標位置を設定するものであ
る。

【００１１】

【作用】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
ズル先端中心の平面的な中心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、または修正して、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、吸着ノズルが上昇された位置、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。

【００１２】

【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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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の変位を平面的にとら
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Ｎ
ｙ）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。

【００２３】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。

【００２４】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ノズル偏心補正方
法について図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。

【００２５】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）。

【００２６】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）。

【００２７】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
向に移動されるとともに、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が下降されることで、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）。

【００２８】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されるとともに、上記ヘッドユニッ
ト５が移動されて、チップ部品が上記部品認識カメラ２
５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。

【００２９】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。

【００３０】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２
０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
た、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。

【００３１】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とが一致され、しかも
基準角度で吸着された場合には、上記実装位置Ｅａと実
装時におけるノズル部材２０の移動位置（ノズル部材２
０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３０の中
心Ｑが一致せず、しかも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。

【００３２】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。

【００３３】 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
によって、最終目標位置Ｅｃが求められる。

【００３４】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。

【００３５】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
だけ回転され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だけ回転されると、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
移動される。そして、この実線位置でチップ部品を基板
上に実装するべく、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され吸着
ノズル２１先端が実線位置から一点鎖線に示す位置に移
動される。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。

【００３６】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
Ｓ７）。

【００３７】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方向に移動されるととも
に、上記ノズル部材２０が回転されつつ上記最終目標位
置Ｅｃに移動される。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が下降されてチ
ップ部品が基板上に実装され、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Ｓ
９）。

【００３８】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
度駆動されて、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により、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。

【００３９】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２
０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Ｅ
ｂ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実装を行うよ
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。

【００４０】また、上記のようなノズル偏心補正方法を
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、上記のようなノズル偏心補正方法
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。

【００４１】なお、上記実施例では、本発明のノズル偏
心補正方法が、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、この吸着ずれ量を加味して仮目標位置Ｅｂを
設定することで、チップ部品の吸着ずれを補正をする構
成の実装機に適用された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。

【００４２】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。

【００４３】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るべくノズル部材２
０を上記最終目標位置Ｅｃに移動するようにする。

【００４４】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
偏心補正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。

【００４５】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。

【００４６】

【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平面的な中
心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、または修正して、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
が上昇された位置、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。

【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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に移動可能なヘッドに吸着ノズ
   ルを回転並びに昇降可能に装備し、この吸着ノズルによ
   りチップ部品を吸着し、上記吸着ノズルが上昇された補
   正位置で、チップ部品の吸着ずれ量を加味、または修正
   して、チップ部品装着時の移動目標位置を設定するよう
   にされた実装機において、チップ部品装着時に上記補正
   位置から基板上のチップ部品装着位置に吸着ノズルが下
   降される際の、吸着ノズル先端中心の平面的な位置変化
   量を予め検出し、この位置変化量を加味して、上記移動
   目標位置を設定することを特徴とする実装機におけるノ
   ズル偏心補正方法。