JPH11145683A - 部品装着装置、及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来に比べて、部品の吸着及び装着時におけ
る部品への衝撃力を緩和し、さらには正確な押圧力にて
部品の装着が可能な部品装着装置及び方法を提供する。 【構成】 リニアモータ１１３と、接触検出部２１４と
を備え、電子部品１３を吸着及び装着するノズル１１１
をリニアモータ１１３によりその軸方向に直接駆動し、
上記接触検出部にて上記電子部品と回路基板１５との接
触を検出する。接触検出により上記リニアモータに対す
るトルク指令を変化させる。よって、電子部品の吸着及
び装着時における電子部品への衝撃力を緩和し、さらに
は正確な押圧力にて電子部品の装着が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子部品を
保持して回路基板に装着する部品装着装置、及び部品装
着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回路基板へ電子部品を自動的に装着する
部品装着装置は、電子部品を吸装着するためのノズルを
備えている。近年では、上記部品の吸着時における上記
ノズルと上記部品との接触や、装着時における上記部品
と上記基板との接触を精密に制御することが、生産され
る基板の品質を向上させる一つの要因になっている。以
下に、図１０、図１１を参照しながら従来の部品装着方
法の一例について説明する。図１０において部品装着装
置１は、部品１３を供給する部品供給部５１と、基板１
５を搬入、搬出しかつ所定位置に保持するテーブル部１
４と、部品１３を吸着するノズル１２を有する部品吸着
ヘッド５０と、平面上で互いに直交するＸ，Ｙ方向にお
いて部品吸着ヘッド５０を任意の位置に位置決め可能な
ＸＹロボット５２とを備える。部品１３を吸着及び装着
する物品吸着ヘッド５０の詳細を図１１に示す。物品吸
着ヘッド５０において、部品１３を吸着するノズル１２
は、モータ９０にて、上記ノズル１２の軸回り方向への
回転角度が設定される。上記モータ９０は、上記Ｘ，Ｙ
方向に直交するＺ方向に延在するレール９１に沿って該
Ｚ方向に摺動するムーバー９２に固定されている。ムー
バー９２は、上記Ｚ方向に延在するボールねじ９４に係
合するナット９５に固定されており、ボールねじ９４を
モータ９３によりその軸回りに回転させることで、ナッ
ト９５は上記Ｚ方向に移動可能であり、上記Ｚ方向に位
置決めされる。尚、レール９１、モータ９３は、物品吸
着ヘッド５０の適宜なフレームに固定されており、ボー
ルねじ９４は回転可能に取り付けられている。このよう
に構成された部品装着装置１の動作を説明する。基板１
５はテーブル部１４によって当該物品装着装置１に搬入
され、部品装着装置１の中央部に保持される。ＸＹロボ
ット５２は物品吸着ヘツド５０を部品供給部５１上に移
動させ、物品吸着ヘッド５０は、ノズル１２を下降させ
るとともに真空吸着装置（図示せず）にて部品１３を吸
着し、その後上昇する。次にＸＹロボット５２が基板１
５上の部品装着所定位置に物品吸着ヘッド５０を移動さ
せ、ノズル１２が下降することによって部品１３を基板
１５に装着する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の部品装着装置１では、ボールねじ９４を介して
モータ９３によりノズル１２の昇降動作を行い、かつ昇
降位置の位置決め動作を行うためノズル１２による物品
１３への正確な押圧力を制御できない。よって、部品１
３の吸着及び装着時に過大な衝撃力が部品１３に加わる
可能性があった。本発明はこのような問題点を解決する
ためになされたもので、従来に比べて、部品の吸着及び
装着時における部品への衝撃力を緩和し、さらには正確
な押圧力にて部品の装着が可能な部品装着装置及び方法
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１態様の部品
装着装置は、被装着体に装着するための部品を保持する
部品保持部を有する部品装着ヘッドと、上記部品装着ヘ
ッドが取り付けられ上記被装着体への部品の装着のため
上記部品保持部を上記部品の厚み方向に直交する方向に
移動させる移動テーブルと、を備えた部品装着装置であ
って、上記部品装着ヘッドは、上記部品保持部が取り付
けられ上記部品の厚み方向に上記部品保持部を移動させ
配置するとともに、上記部品保持部若しくは上記部品保
持部に保持された部品が上記被装着体に接触して配置さ
れたときには上記被装着体に保持部品を押圧するリニア
モータを備え、上記部品装着装置は、さらに、上記部品
保持部の移動速度及び位置を制御するため上記リニアモ
ータへ供給する動作制御情報の変化を検出することで上
記部品保持部若しくは上記部品保持部に保持された部品
が上記被装着体に接触したことを検知し、上記接触を検
知したとき、上記リニアモータに対して移動動作から押
圧動作に切り替える切り替え指令を送出する制御装置を
備えたことを特徴とする。

【０００５】本発明の第２態様の部品装着方法は、保持
した部品を被装着体へ押圧して装着する部品装着方法で
あって、上記被装着体への部品の装着を実行する前に、
予め、上記部品を保持する部品保持部を有するリニアモ
ータを駆動させて上記部品保持部を上記部品の厚み方向
へ移動させて上記装着時における押圧動作を模擬するこ
とで、上記リニアモータに供給する動作制御情報と、該
押圧動作にて実際に発生する押圧力との相関関係を測定
し、上記被装着体へ部品を実際に装着するときには、上
記リニアモータの押圧動作における押圧力を上記相関関
係を参照して制御する、ことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態における部品装
着装置、及び該部品装着装置にて実行される部品装着方
法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各
図において同じ構成部分については同じ符号を付してい
る。又、上記「課題を解決するための手段」に記載し
た、「部品」の機能を果たす一例として本実施形態では
電子部品を例に採り、「被装着体」の機能を果たす一例
として本実施形態では回路基板を例に採り、「部品保持
部」の機能を果たす一例として本実施形態では吸着ノズ
ルを例に採り、「移動テーブル」の機能を果たす一例と
して本実施形態ではＸＹロボットを例に採り、「動作制
御情報」の機能を果たす一例として本実施形態ではトル
ク指令が相当する。図８に示す本実施形態の部品装着装
置１０１は、部品１３を供給する部品供給部５１と、当
該部品装着装置１０１に回路基板１５を搬入、搬出しか
つ所定位置に保持するテーブル部１４と、部品１３を保
持するノズル１１１を有する部品装着ヘッド１１０と、
上記部品装着ヘッド１１０及び該部品装着ヘッド１１０
に接続される吸引装置１１６が取り付けられ、平面上で
互いに直交するＸ，Ｙ方向において部品装着ヘッド１１
０を任意の位置に位置決め可能なＸＹロボット５２と、
制御装置２００と、を備える。ここで、上記部品供給部
５１、上記テーブル部１４、及びＸＹロボット５２は、
従来から用いられている公知の装置でありここでの説明
は省略する。尚、本実施形態において上記部品供給部５
１は、平面上にて格子状に電子部品１３を配置した、い
わゆるトレイであるが、該トレイに限定されるものでは
なく、例えば、電子部品を仮固定したテープを巻回した
カートリッジから上記仮固定された部品を供給するタイ
プ等の公知の供給装置が使用可能である。上記制御装置
２００は、上記テーブル部１４、上記ＸＹロボット５
２、上記部品装着ヘッド１１０、及び上記吸引装置１１
６に接続される。

【０００７】部品装着ヘッド１１０は、上記ＸＹロボッ
ト５２に取り付けられ、図４に示すように、一端にて電
子部品１３を保持するノズル１１１と、該ノズル１１１
の他端に設けられた加圧シャフト１１２と、該加圧シャ
フト１１２を部品の厚み方向に駆動するリニアモータ１
１３と、上記加圧シャフト１１２に連結され上記ノズル
１１１をその軸回りに回転させてノズル１１１に保持さ
れた電子部品１３を回転方向に位置決めするための回転
モータ１１４と、上記加圧シャフト１１２の上記厚み方
向における位置及び移動速度を検出する位置、速度検出
部１１５と、を備える。尚、本実施形態において、部品
の上記厚み方向とは、上記Ｘ，Ｙ方向に互いに直交する
Ｚ方向である。上記リニアモータ１１３は、図９に示す
ような構造を有する。即ち、加圧シャフト１１２にはベ
アリングを介してマグネット１１３１が取り付けられ、
該マグネット１１３１の周囲側に加圧シャフト１１２の
軸方向に沿ってコイル１１３２が固定されて設けられ
る。尚、加圧シャフト１１２は、該加圧シャフト１１２
の軸方向においてコイル１１３２を間に挟む位置に設け
た保持部１１３３，１１３３にて保持される。該保持部
１１３３は、ベアリングを介して当該リニアモータ１１
３のケーシングに固定され、加圧シャフト１１２をその
軸方向に摺動可能としかつその軸回りに回転可能に支持
する。このような構成において、コイル１１３２を励磁
することでマグネット１１３１を介して加圧シャフト１
１２をその軸方向に移動させる。尚、マグネット１１３
１はベアリングを介して加圧シャフト１１２に取り付け
られているので、加圧シャフト１１２が回転してもマグ
ネット１１３１が上記軸回りに回転することはない。こ
のようにリニアモータ１１３を使用することで、コイル
１１３２への配線を固定することができる。

【０００８】又、上記位置、速度検出部１１５は、図４
に示すように加圧シャフト１１２に取り付けられ加圧シ
ャフト１１２の軸方向に延在するロッドスケール１１５
１と、該ロッドスケール１１５１に貫通して設けられる
円環状の検出ヘッド１１５２とを有する。図示していな
いが、検出ヘッド１１５２はリニアモータ１１３を支持
するフレームに固定されている。ロッドスケール１１５
１には、その円周方向に着磁部分を設け、このような着
磁部分を軸方向に一定間隔にて複数、配列している。よ
って、不動の検出ヘッド１１５２に対して、加圧シャフ
ト１１２の移動に伴いロッドスケール１１５１がその軸
方向に移動することで、上記着磁部分が移動し、上記着
磁部分に記録された情報が検出ヘッド１１５２にて検出
される。これにより加圧シャフト１１２の軸方向におけ
る配置位置を決定することができ、又、上記着磁部分の
変化量から加圧シャフト１１２の移動速度を決定するこ
とができる。又、本実施形態では、電子部品１３の保持
動作は、ノズル１１１による吸着により行い、そのため
の吸引装置１１６がＸＹロボット５２に取り付けられ
る。よって、ノズル１１１及び加圧シャフト１１２内に
は、その軸方向に沿って吸引用通路が設けられている。
又、本実施形態では、ノズル１１１における部品吸着部
分は、図示するように電子部品１３の平面形状に対応さ
せた方形状としているが、該形状に限定されるものでは
なく、単に円筒形状のままであってもよい。又、電子部
品１３の保持動作は、上述の吸着動作に限定されるもの
ではなく、例えばチャック機構等の機械的保持動作によ
り行ってもよい。このように構成した部品装着ヘッド１
１０において、リニアモータ１１３による上記Ｚ方向に
おける上下動作と、上記回転モータ１１４による回転動
作とによってノズル１１１はその動作を制御される。

【０００９】ここで上記制御装置２００において、部品
装着ヘッド１１０の制御を実行する部品装着ヘッド制御
部分２１０について説明する。図１に示すように、部品
装着ヘッド制御部分２１０には、位置制御部２１１、速
度制御部２１２、パワーアンプ部２１３、接触検出部２
１４、切換部２１５、トルクコントロール部２１６、及
び位置，加重制御部２１７を備える。部品装着ヘッド１
１０に備わる上記位置、速度検出部１１５は、上記位置
制御部２１１及び上記速度検出部２１３に接続され、上
記パワーアンプ部２１３はリニアモータ１１３に接続さ
れる。上記切換部２１５には、位置制御部２１１を介し
て速度制御部２１２から送出される第１トルク指令と、
トルクコントロール部２１６から送出される第２トルク
指令とが供給され、切換部２１５は、パワーアンプ部２
１３へ送出するトルク指令を上記接触検出部２１４が送
出する接触検出情報により上記第１トルク指令から上記
第２トルク指令へ切り換える。逆に、上記第２トルク指
令から上記第１トルク指令への切り換えは、位置，加重
制御部２１７が送出する切換指令によって行われる。
尚、上記第１トルク指令と上記第２トルク指令との切り
換え時において、上記第１トルク指令の値と上記第２ト
ルク指令の値との間にギャップはなく、両者間でリニア
モータ１１３に供給される動作制御情報に差異が生じる
ことはない。

【００１０】より具体的に制御動作を説明する。電子部
品１３を保持した後、回路基板１５へ電子部品１３を装
着し、次の電子部品１３の保持までにおけるノズル１１
１は、図６に示すように動作する。即ち、第１工程３０
１では、電子部品１３の保持後、位置決め制御により回
路基板１５の直前まで、高速に下降する。次の第２工程
３０２では、第１工程の上記下降速度よりも低い一定の
低速度にてさらに下降を続ける。次の第３工程３０３で
は、上記第２工程３０２で電子部品１３がノズル１１１
を介して回路基板１５に接触することを検出する。次の
第４工程３０４では、回路基板１５に対して電子部品１
３を所定の押圧力で押圧しながら電子部品１３を回路基
板１５に装着する。最後に第５工程３０５では、電子部
品１３の保持を解除してノズル１１１が上昇する。

【００１１】このような工程において、電子部品１３の
上記Ｚ方向における位置、及び電子部品１３を保持して
いるノズル１１１の移動速度は、部品装着ヘッド１１０
に備わる上記位置、速度検出部１１５にて検出され、時
々刻々変化する位置情報は位置制御部２１１の前段に設
けた比較器２１１ａへ供給され、速度情報は速度制御部
２１２の前段に設けた比較器２１２ａにそれぞれ供給さ
れる。一方、上記位置，加重制御部２１７から位置指令
が送出される。該位置指令は、上記Ｚ方向において電子
部品１３を最終的に配置する目標位置までにおける、時
間とノズル１１１の位置との関係を示す情報であり、上
記位置，加重制御部２１７に予め設定されており、時々
刻々、比較器２１１ａに供給される。よって、比較器２
１１ａは、同一時刻における上記位置情報と上記位置指
令とに基づきその偏差を求め、求めた偏差情報を位置制
御部２１１へ送出する。位置制御部２１１は上記偏差情
報に基づき速度指令を決定して時々刻々、比較器２１２
ａへ送出する。よって比較器２１２ａは、同一時刻にお
ける上記速度情報と上記速度指令との偏差を求めてこれ
を速度制御部２１２へ送出する。速度制御部２１２は、
比較器２１２ａからの偏差情報に基づきトルク指令を決
定する。このようにして上記第１工程３０１において、
ノズル１１１は位置制御、及び速度制御されながら下降
して行く。

【００１２】電子部品１３が上記直前位置に到達した時
点で、上記第２工程に入り、速度制御部２１２は、切換
部２１５を介してパワーアンプ部２１３にその旨のトル
ク指令を送出し、パワーアンプ部２１３からリニアモー
タ１１３へ電流が供給される。よってノズル１１１は、
位置制御されながら一定速度にて下降して行く。尚、こ
のとき、リニアモータ１１３への上記トルク指令は、速
度変化がないためおよそ一定の値で制御されている。次
に、電子部品１３が回路基板１５に接触すると上記位置
制御部２１１に供給される上記位置指令と上記位置情報
との偏差、及び速度制御部２１２に供給される上記速度
指令と上記速度情報との偏差が大きくなり、速度制御部
２１２からのトルク指令の値が増加する。尚、上記位置
指令の情報は、各電子部品の種類毎にそれぞれ異なった
情報が供給される。このトルク指令の増加を接触検出部
２１４が検出することで、切換部２１５は、パワーアン
プ部２１３へ送出するトルク指令を速度制御部２１２が
送出するものからトルクコントロール部２１６が送出す
るものに切り換える。切換後、回路基板１５に対して電
子部品１３を装着するために加えたい加重指令に相当す
るトルク指令がリニアモータ１１３の推力定数に基づき
トルクコントロール部２１６で演算され、該トルク指令
が切換部２１５を介してパワーアンプ部２１３へ供給さ
れる。よって、電子部品１３は、リニアモータ１１３に
よって設定時間、設定された押圧力で回路基板１５に装
着される。尚、上記加重指令の情報は、各電子部品毎、
又は電子部品の種類毎に予め設定、記憶されており、装
着している電子部品１３に対応した情報が位置加重制御
部２１７から供給される。その後、位置加重制御部２１
７が送出する切換指令によって切換部２１５を再び速度
制御部２１２側に切り換え、ノズル１２を上昇させる。

【００１３】上述のように、ノズル１１１を備えた加圧
シャフト１１２をリニアモータ１１３によりその軸方向
に直接駆動し、リニアモータ１１３による位置決め動作
と、任意の力で電子部品１３を押圧する加重動作で電子
部品１３を回路基板１５に装着するようにし、又、上述
の第１〜第４工程により電子部品１３の装着を行うよう
にした。よって、電子部品１３と回路基板１５とが接触
したときの衝撃力を抑制でき、又、装着時の押圧力をト
ルクコントロール部２１６へ供給する加重指令に応じて
任意に設定できるため、装着品質の向上を図ることがで
きる。

【００１４】さらに又、接触検出部２１４を設け、上記
ノズル１１１若しくは電子部品１３が回路基板１５に接
触したときにリニアモータ１１３へのトルク指令が変化
することにより、ノズル１１１と回路基板１５との接触
を検出するようにした。よって、このことによっても電
子部品１３と回路基板１５との接触時における電子部品
１３への衝撃力を抑制することができる。

【００１５】上述の部品装着ヘッド制御部分２１０に代
えて図２に示す部品装着ヘッド制御部分２２０を構成す
ることもできる。即ち、部品装着ヘッド制御部分２２０
は、接触検出部２２１において、電子部品１３若しくは
ノズル１１１と、回路基板１５との接触を正確かつ瞬時
に検出するために、接触検出部２２１には、速度制御部
２１２から送出されるトルク指令の変化に加え、ノズル
１１１に対する位置指令と、位置，速度検出部１１５か
ら送出されるノズル１１１の位置情報とから求められ比
較器２１１ａが送出する位置偏差情報、及び位置，速度
検出部１１５から送出されるノズル１１１の速度情報が
供給される。接触検出部２２１はこれらの情報に基づき
電子部品１３若しくはノズル１１１と回路基板１５との
接触を検出し、該接触検出時には、パワーアンプ部２１
３へ送出するトルク指令を速度制御部２１２が送出する
トルク指令からトルクコントロール部２１６が送出する
トルク指令へ切り換え、又、電子部品１３の装着後、再
度トルクコントロール部２１６から速度制御部２１２へ
切り換える。尚、その他の構成は部品装着ヘッド制御部
分２１０における構成と変わるところはない。

【００１６】さらに又、部品装着装置１０１に代えて部
品装着装置１０２を構成することもできる。部品装着装
置１０２は、図５に示すように、部品装着装置１０１の
構成に、さらに押圧力検出器１５２を加えた構成であ
り、かつ制御装置２００に備わる部品装着ヘッド制御部
分２１０若しくは部品装着ヘッド制御部分２２０に代え
て部品装着ヘッド制御部分２３０を設けた制御装置２０
２を備える。尚、その他の構成は部品装着装置１０１と
同じであり、ここでの説明は省略する。押圧力検出器１
５２は、押圧面１５１を有し、該検出器１５２が接続さ
れる制御装置２０２とによって押圧力検出装置１５０を
構成する。上述したように、電子部品１３が回路基板１
５に接触した後、上記リニアモータ１１３の動作により
電子部品１３は回路基板１５に押圧される。このときの
押圧力を正確に制御するために、回路基板１５上への電
子部品１３の装着を開始する前に、予め、図７に示すよ
うなリニアモータ１１３に供給する動作制御情報と、ノ
ズル１１１に発生する押圧力との相関関係を測定する。
該測定のための装置が押圧力検出装置１５０である。即
ち、リニアモータ１１３を駆動させてノズル１１１を上
記検出面１５１に押圧して、該押圧動作のためにリニア
モータ１１３に供給するトルク指令値と、該押圧動作に
より実際にノズル１１１に発生する押圧力との相関関係
を測定し、得られた上記相関関係を制御装置２０２に備
わるメモリ２０１に記憶する。

【００１７】制御装置２０２に備わる上記部品装着ヘッ
ド制御部分２３０は、図３に示すように、図１に示す部
品装着ヘッド制御部分２１０の構成において、トルクコ
ントロール部２１６に代えて、押圧力制御装置の機能を
果たす一実施形態であるトルクコントロール部２３１を
設け、さらに新たに加重キャリブレーション部２３２を
設けた構成である。該加重キャリブレーション部２３２
は、上記押圧力検出部１５２から押圧力情報が供給され
上記トルクコントロール部２３１から上記動作制御情報
としてのトルク指令が供給され、上記押圧力情報と上記
トルク指令とから上記相関関係のテーブルを作成する。
その他の構成は上述の部品装着ヘッド制御部分２１０の
構成に同じであるので、ここでの説明は省略する。

【００１８】このような上記部品装着ヘッド制御部分２
３０における制御動作について説明する。リニアモータ
１１３へ供給するトルク指令と、実際にノズル１１１に
発生する押圧力との相関関係を測定するために、上記部
品装着ヘッド１１０をＸＹテーブル５２にて押圧力検出
器１５２の上方に移動し、一定速度でノズル１１１を下
降させてノズル１１１と検出面１５１との接触を検出し
た後、切換部２１５を速度制御部２１２側からトルクコ
ントロール部２３１側に切り換え、トルクコントロール
部２３１によるトルク制御を行う。このとき、位置，加
重制御部２１７からトルクコントロール部２３１に供給
される加重キヤリブレーション指令に基づき，トルクコ
ントロール部２３１はトルク指令を最大トルクまで徐々
に増加させ、該トルク指令に対してノズル１１１が検出
面１５１を実際に押圧する押圧力を押圧力検出器１５２
で検出する。加重キャリブレーション部２３２は、トル
クコントロール部２３１が送出する上記トルク指令の情
報と、実際の上記押圧力との上記相関関係をテーブルの
形で記憶する。上記相関関係を図示すると図７に示すよ
うになる。

【００１９】次に電子部品１３を回路基板１５に装着す
るときの加重制御動作において、トルクコントロール部
２３１は、電子部品１３の装着時に加えたい加重指令を
上記加重キャリブレーション部２３２に記憶される上記
相関関係に基づき設定する。図７を参照して説明する
と、加重指令値は縦軸の押圧力に対応する横軸のトルク
指令の値を上記相関関係、具体的には本実施形態ではテ
ーブルを参照して求め、リニアモータ１０へ出力するト
ルク指令の値として決定する。尚、リニアモータ１０へ
出力するトルク指令の値の決定方法としては、上述のよ
うなテーブルを参照する方法に限定されるものではな
く、例えば演算式に基づき演算によって求めてもよい。

【００２０】上述したように、加重キャリブレーション
部２３２と、該加重キャリブレーション部２３２に記憶
する上記相関関係を自動的に読み込むトルクコントロー
ル部２３１とを備えることで、リニアモータ１１３にお
いて、たとえその推力定数に、ばらつきがあったとして
も、それを自動的に補償することができることになる。
又、電子部品１３を回路基板１５に装着するときの押圧
力に対するトルク指令を上記加重キャリブレーション部
２３２に記憶した上記相関関係より求めて、加重制御す
ることにより、上記装着時における押圧力を高精度に制
御できるため、装着品質の向上を図ることができる。

【００２１】又、上述したような加重制御動作は、電子
部品１３を回路基板１５に装着するときのみに実行され
ると限定されるものではなく、部品供給部５１から電子
部品１３を保持するときにも応用できることはもちろん
である。即ち、電子部品１３の保持時における、ノズル
１１１が電子部品１３に与える押圧力とトルク指令値と
の相関関係を予め測定し記憶しておき、電子部品１３の
保持時には該相関関係に基づき保持動作を行う。こうす
ることで、上記保持時においても、ノズル１１１と電子
部品１３との接触時における電子部品１３に体する衝撃
力や、電子部品１３の保持時における押圧力を高精度に
制御でき、電子部品１３を不用意に損傷する等の発生を
避けることができる。

【００２２】このように構成される部品装着装置の動
作、即ち部品装着方法について、図５に示す部品装着装
置１０２を例に採り説明する。尚、上記部品装着方法
は、制御装置２０２によって制御される。基板１５はテ
ーブル部１４によって当該物品装着装置１０２に搬入さ
れ、部品装着装置１の中央部に保持される。ＸＹロボッ
ト５２は物品吸着ヘツド１１０を部品供給部５１上に移
動させ、ノズル１１１を下降させ、装着する電子部品１
３を吸着する。該吸着を行うときには、上述したよう
に、加重キャリブレーション部２３２に予め記憶した、
吸着時における電子部品１３に対するノズル１１１の押
圧力と、リニアモータ１１３に供給するトルク指令値と
の相関関係に基づき吸着を行う。電子部品１３の吸着
後、ノズル１１１は上昇する。そして、保持した電子部
品１３を回路基板１５の装着位置へ装着するため、ＸＹ
ロボット５２を駆動して上記装着位置へ物品吸着ヘッド
１１０を移動させる。このとき、例えば図示しない認識
カメラ等によりノズル１１１に保持されている電子部品
１３の姿勢を認識することで、該姿勢が回路基板１５上
の装着位置における装着姿勢と一致していないときに
は、部品装着ヘッド１１０に備わる回転モータ１１４に
てノズル１１１をその軸回りに回転させ、保持姿勢の補
正を行う。又、上記装着位置への物品吸着ヘッド１１０
の移動時には、上述したように、上記第１工程から上記
第３工程が実行される。上記第３工程にて、電子部品１
３と回路基板１５との接触が検出されることで、上記部
品装着ヘッド制御部分２３０の切換部２１５によって、
パワーアンプ部２１３へのトルク指令の発生源が速度制
御部２１２からトルクコントロール部２３１へ切り換わ
る。

【００２３】次の第４工程では回路基板１５への電子部
品１３の押圧動作が実行される。このとき、上述のよう
に、トルクコントロール部２３１は加重キャリブレーシ
ョン部２３２に予め記憶している上記相関関係に基づ
き、パワーアンプ部２１３へ送出するトルク指令値を制
御する。よって、リニアモータ１１３はパワーアンプ部
２１３から供給される、上記トルク指令値に応じて電子
部品１３を回路基板１５へ押圧する。押圧動作終了後、
上記第５工程にてノズル１１１は電子部品１３の保持を
解除し、上昇し、次の電子部品１３の保持動作へ再び移
行する。

【００２４】尚、上述した制御装置２００，２０２にお
けるそれぞれの動作は、ソフトウエアにより実行するこ
とももちろん可能であり、このとき上記制御装置２０
０，２０２は上記ソフトウエアを実行するコンピュータ
に対応する。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の第１態様の
部品装着装置、及び第２態様の部品装着方法によれば、
リニアモータと接触検出装置とを備え、部品保持部の移
動を上記リニアモータにて行い、かつ上記接触検出装置
が上記部品保持部と被装着体との接触を検出したときに
は上記リニアモータに対して移動動作から押圧動作に切
り換えるようにした。よって、リニアモータを使用した
ことで従来に比べて部品の位置決めを正確に行うことが
できるので、部品の保持及び被装着体への装着時におけ
る部品への衝撃力を緩和することができる。さらに、上
記接触検出装置を設けたことで従来に比べて正確な押圧
力にて部品の装着が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態における部品装着装置に備
わる制御装置に含まれる部品装着ヘッド制御部分のブロ
ック図である。

【図２】 図１に示す部品装着ヘッド制御部分の変形例
におけるブロック図である。

【図３】 図１に示す部品装着ヘッド制御部分のさらに
別の変形例におけるブロック図である。

【図４】 本発明の実施形態における部品装着装置に備
わるリニアモータ部分の斜視図である。

【図５】 本発明の実施形態における部品装着装置を示
す斜視図である。

【図６】 本発明の実施形態における部品装着装置に備
わるリニアモータのノズルの動作パターンを説明した図
である。

【図７】 図３に示す部品装着ヘッド制御部分に含まれ
る加重キャリブレーション部に記憶される相関関係の一
例を示すグラフである。

【図８】 図８に示す部品装着装置の変形例を示す斜視
図である。

【図９】 図４に示すリニアモータ部分の構造を示す断
面図である。

【図１０】 従来の部品装着装置を示す斜視図である。

【図１１】 図１０に示す部品装着装置に備わる部品吸
着ヘッドを示す図である。

【符号の説明】

１３…電子部品、１５…回路基板、１０１，１０２…部
品装着装置、１１０…部品装着ヘッド、１１１…ノズ
ル、１１３…リニアモータ、１１５…位置、速度検出
部、１５１…検出面、１５２…押圧力検出器、２００…
制御装置、２０１…メモリ、２１０…部品装着ヘッド制
御部分、２１４…接触検出部、２１５…切換部、２１６
…トルクコントロール部、２２０…部品装着ヘッド制御
部分、２２１…接触検出部、２３０…部品装着ヘッド制
御部分、２３１…トルクコントロール部、２３２…加重
キャリブレーション部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 典晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 村蒔 克也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被装着体（１５）に装着するための部品
   （１３）を保持する部品保持部を有する部品装着ヘッド
   と、上記部品装着ヘッドが取り付けられ上記被装着体へ
   の部品の装着のため上記部品保持部を上記部品の厚み方
   向に直交する方向に移動させる移動テーブル（５２）
   と、を備えた部品装着装置であって、 上記部品装着ヘッドは、 上記部品保持部が取り付けられ上記部品の厚み方向に上
   記部品保持部を移動させ配置するとともに、上記部品保
   持部若しくは上記部品保持部に保持された部品が上記被
   装着体に接触して配置されたときには上記被装着体に保
   持部品を押圧するリニアモータ（１１３）を備え、 上記部品装着装置は、さらに、 上記部品保持部の移動速度及び位置を制御するため上記
   リニアモータへ供給する動作制御情報の変化を検出する
   ことで上記部品保持部若しくは上記部品保持部に保持さ
   れた部品が上記被装着体に接触したことを検知し、上記
   接触を検知したとき、上記リニアモータに対して移動動
   作から押圧動作に切り替える切り替え指令を送出する制
   御装置（２００，２０２）を備えたことを特徴とする部
   品装着装置。
2. 【請求項２】 上記動作制御情報の変化には、さらに、
   上記部品保持部の位置指令情報と実位置情報との偏差、
   及び速度指令情報をも加味される、請求項１記載の部品
   装着装置。
3. 【請求項３】 上記リニアモータへ供給する上記動作制
   御情報はトルク指令情報である、請求項１又は２記載の
   部品装着装置。
4. 【請求項４】 上記リニアモータの駆動により上記部品
   保持部が押圧される押圧力検出器（１５２）をさらに備
   えるとともに、 上記制御装置は、さらに、 上記被装着体への部品の装着を実行する前に、予め、上
   記リニアモータにおける上記押圧動作において上記リニ
   アモータに供給する動作制御情報と、該押圧動作にて上
   記押圧力検出器から実際に得られる押圧力との相関関係
   を求める押圧力検出装置（１５２，２３２）と、 上記被装着体への部品の装着を実行するとき、上記リニ
   アモータの押圧動作における押圧力を上記相関関係を参
   照し制御する押圧力制御装置（２３１）と、をさらに備
   えた、部品装着装置。
5. 【請求項５】 保持した部品を被装着体（１５）へ押圧
   して装着する部品装着方法であって、 上記被装着体への部品の装着を実行する前に、予め、上
   記部品を保持する部品保持部を有するリニアモータを駆
   動させて上記部品保持部を上記部品の厚み方向へ移動さ
   せて上記装着時における押圧動作を模擬することで、上
   記リニアモータに供給する動作制御情報と、該押圧動作
   にて実際に発生する押圧力との相関関係を測定し、 上記被装着体へ部品を実際に装着するときには、上記リ
   ニアモータの押圧動作における押圧力を上記相関関係を
   参照して制御する、ことを特徴とする部品装着方法。