JPH11214896A - 部品装着ヘッド、該部品装着ヘッドを備えた部品装着装置、及び部品装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来に比べて装着タクトをより短縮すること
ができる部品装着ヘッド、部品装着装置、及び部品装着
方法を提供する。 【解決手段】 部品装着ヘッド１１１に備わるそれぞれ
の保持部材用ヘッド２０１に回動可能であり、複数種、
複数個のノズル２３３を有する回転体２３２を設ける。
該部品装着ヘッド１１１にて、吸着工程にて複数の部品
を保持し、認識工程にて複数の部品を認識し、装着工程
にて複数の部品を装着する動作を並行して行う。これに
より電子部品１個当たりの部品装着ヘッド１１１の回転
時間を短縮し、併せてパーツカセット３の移動回数を削
減する。よって、実装タクトを向上し、生産性を向上す
ることができる。

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
保持し保持した部品を基板に装着する部品装着ヘッド、
及び該部品装着ヘッドを備えた部品装着装置、並びに上
記部品装着ヘッド及び部品装着装置にて実行される部品
装着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エレクトロニクス化の進展にとも
ない、基板へ電子部品を自動的に取り付けて行く電子部
品装着装置における生産性の向上が必要となっている。
以下に、図１５から図１８を参照しながら従来例につい
て説明する。図１５に示すように、従来の電子部品装着
装置１は、大別して、パーツカセット３、ロータリー式
の部品装着ヘッド９、基板８を載置し該基板８を平面上
で互いに直交するＸ，Ｙ方向へＸ，Ｙテーブル７とを備
える。パーツカセット３のそれぞれは、例えば種類毎に
電子部品を有しており、レール６に沿って上記Ｘ方向に
移動する。部品装着ヘッド９は、ノズルヘッド１０をそ
の周囲に沿って複数備え、それぞれのノズルヘッド１０
が電子部品の保持位置１１、認識位置１２、及び装着位
置１３に停止するように、矢印I方向に沿って間欠回転
する。それぞれのノズルヘッド１０には、図１７及び図
１８に示すように小ノズル１５ａ、中ノズル１５ｂ、大
ノズル１５ｃ（以下、総称して「ノズル１５」と記す場
合もある）の３種類のノズルが基板８の厚み方向に沿っ
て基板８側へ突出して配置されている。又、当該電子部
品装着装置１では、ノズル１５は吸着動作により電子部
品を保持し、上記大、中、小の各ノズル１５ｃ〜１５ａ
は、吸着する電子部品の大きさに応じて使い分けられ
る。尚、電子部品装着装置１に備わる制御装置は、予
め、基板８への装着順に従い吸着する電子部品の種類を
認識しており、よってノズル１５の選定も自動的に行わ
れる。又、吸着する電子部品の大きさに応じてノズル１
５ａ〜１５ｃを選択する必要があるため、各ノズルヘッ
ド１０そのものも、駆動装置としてのモータ１４にて矢
印I−１方向へ回転する。このように、部品装置ヘッド
９は上記Ｘ，Ｙ方向へ移動することはないので、基板８
へ装着する電子部品をノズル１５にて吸着させるため、
所望の電子部品を有するパーツカセット３をレール６に
沿って上記保持位置１１へ移動させて配置する。又、ノ
ズル１５に吸着された電子部品を基板８上の所定の位置
へ装着するため、上記装着位置１３と基板８上の上記所
定位置とが一致するように、又、下記のずれ量を考慮し
て、Ｘ，Ｙテーブル７を移動して基板８を配置する。
又、認識位置１２では、ノズル１５に吸着されている電
子部品がカメラ４により撮像される。得られた電子部品
の画像は、上記制御装置にて画像認識処理が行われ、吸
着されるべき本来の位置に対するずれ量が検出される。

【０００３】以上のように構成される電子部品装着装置
１の動作について図１９を参照して説明する。尚、動作
制御は、上記制御装置によって行われる。生産が開始さ
れると、ステップ（図内では「Ｓ」にて示す）７０に
て、吸着される部品を有するパーツカセット３が保持位
置１１に配置されるように移動し、保持位置に配置され
るノズルヘッド１０のノズル１５が部品を吸着する。ス
テップ７１，７２では、部品装着ヘッド９が矢印I方向
へ回転し、部品を吸着したノズル１５を認識位置１２へ
移動する。ステップ７３では、ノズル１５に吸着した部
品をカメラ４で撮像し、上記ずれ量を画像認識処理にて
検出する。ステップ７４，７５では、部品装着ヘッド９
が回転し、部品を吸着したノズル１５を装着位置１３へ
移動する。ステップ７６では、装着位置１３に到達した
上記部品が基板８の所定位置に装着されるように上記ず
れ量の補正制御がなされて予めＸ，Ｙテーブル７が移動
しており、このようなＸ，Ｙテーブル７に保持されてい
る基板８に対してノズルヘッド１０のノズル１５に保持
されている上記部品が基板８に装着される。以上で、一
つの部品についての装着が完了するが、上述のように部
品装着ヘッド９には複数のノズルヘッド１０を有するこ
とから、実際には、上述の各ステップが同時に並行して
行われている。例えば、保持位置１１にてパーツカセッ
ト３からある部品を吸着するときには、２つ前に吸着さ
れた部品の認識動作が認識位置１２にて並行して行われ
ており、さらに同時に、４つ前に吸着された部品の装着
動作が装着位置１３にて並行して行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような構成にお
いて、装着タクトを向上させるためには、吸着、認識、
及び装着の各工程の高速化、部品装着ヘッド９の回転の
高速化などが必要となるが、これらの高速化は機械的に
はほぼ限界に近づいてきており、これ以上の高速化は、
信頼性、耐久性の低下につながる。この為、吸着、認
識、装着動作、及び部品装着ヘッド９の回転等における
高速化を図らずに、装着タクトを向上することが望まれ
る。そこで現状の装着工程におけるロス時間に着目す
る。第１に部品装着ヘッド９の回転の時間が挙げられ
る。即ち、一つの部品を処理する度に必ず部品装着ヘッ
ド９の回転が必要であり、該回転に要する時間が装着タ
クトの約半分を占めている。したがって部品１個当たり
の部品装着ヘッド９の回転時間を短縮することが必要で
ある。第２に、パーツカセット３等の部品供給装置の移
動時間が挙げられる。即ち、同一のパーツカセット３か
ら部品の吸着を行う場合には最速タクトとなるが、異な
るパーツカセット３から部品を吸着する場合には、たと
え隣接するパーツカセット３から部品吸着を行うときで
もパーツカセット３を保持位置１１へ移動する必要があ
り上記タクトが低下する。したがってパーツカセット３
等にてなる部品供給装置の移動回数、移動距離を削減す
る必要がある。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、従来に比べて装着タクトをより短
縮することができる部品装着ヘッド、該部品装着ヘッド
を備えた部品装着装置、及び部品装着方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１態様の部品
装着ヘッドは、部品を保持する部品保持位置と保持した
部品を被装着体へ装着する部品装着位置との間を第１回
転軸の軸回りへの回転により上記部品を搬送して上記被
装着体へ装着していく部品装着ヘッドであって、少なく
とも上記部品保持位置及び上記部品装着位置に対応して
配置され、同一種にてなる第１種類の複数の上記部品を
それぞれで保持する複数の同種の第１部品保持部材を有
する保持部材用ヘッドを備え、上記部品保持位置に対応
して配置される上記保持部材用ヘッドに備わる複数の上
記第１部品保持部材のそれぞれにて複数の上記部品の保
持を行う動作と、上記部品装着位置に対応して配置され
る上記保持部材用ヘッドに備わる複数の上記第１部品保
持部材のそれぞれに保持されているそれぞれの上記部品
の上記被装着体への装着を行う動作とを、上記部品装着
ヘッドを上記第１回転軸の軸回りへ回転せずに、並行し
て行うことを特徴とする。

【０００６】本発明の第２態様の部品装着装置は、上記
第１態様の部品装着ヘッドを備えたことを特徴とする。

【０００７】本発明の第３態様の部品装着方法は、部品
を保持する部品保持位置と保持した部品を被装着体へ装
着する部品装着位置との間を第１回転軸の軸回りへの回
転により上記部品を搬送して上記部品を上記被装着体へ
装着していく部品装着ヘッドを使用して実行される部品
装着方法であって、上記部品保持位置にて同種類の複数
の上記部品の保持を行った後、上記第１回転軸の軸回り
への回転により保持した部品を上記部品装着位置へ搬送
した後、上記部品保持位置にて同種類の複数の上記部品
の保持を行う動作と、上記部品装着位置における保持さ
れている複数の上記部品の上記被装着体への装着を行う
動作とを、上記部品装着ヘッドを上記第１回転軸の軸回
りへ回転せずに、並行して行うことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の部品装着ヘッ
ド、該部品装着ヘッドを備えた部品装着装置、並びに上
記部品装着ヘッド及び上記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、上述の「課題を解決するための手
段」に記載する、「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、又「第１部品保持部
材」の機能を果たす一例は本実施形態における小ノズル
２３３−１に相当し、「被装着体」の機能を果たす一例
は本実施形態における回路基板８に相当する。又、上記
電子部品としては、現在一般的に使用されている例えば
ＱＦＰ（QuadFlat Gull Wing Leaded Package）のよう
な板状形状のものに限られず、例えば球形状のものも含
む概念である。

【０００９】図１に示すように上記部品装着装置１０１
は、レール６に沿ってＸ方向に移動自在であり部品供給
装置の機能を果たす実施形態の一例であるパーツカセッ
ト３と、回路基板８を保持しＸ，Ｙ方向に移動自在な
Ｘ，Ｙテーブル７と、部品装着ヘッド１１１と、撮像装
置１５１と、制御装置３０１とを備え、その基本的な構
成及び動作は従来の部品装着装置１に同様である。パー
ツカセット３及びＸ，Ｙテーブル７は、上述した従来の
電子部品装着装置１に備わるものと同一であるので、こ
こでの説明は省略する。よって以下には、部品装着ヘッ
ド１１１、撮像装置１５１、及び制御装置３０１につい
て説明する。まず、部品装着ヘッド１１１は、円筒形状
であり、第１回転軸１２１の軸回りに矢印I方向に間欠
回転し、例えば部品保持位置１１、部品認識位置１２及
び部品装着位置１３にて一旦停止する。部品装着ヘッド
１１１の軸方向においてパーツカセット３や回路基板８
に対向する一端部１１１ａには、部品装着ヘッド１１１
の周方向に沿って例えば８箇所に等間隔にて保持部材用
ヘッド２０１が設けられている。各保持部材用ヘッド２
０１は、部品装着ヘッド１１１に設けた回転用駆動装置
１１２によって第３回転軸１１３の軸回り方向である矢
印II方向に回転可能であり、かつ同じく部品装着ヘッド
１１１に設けた移動用駆動装置１１４によって上記第３
回転軸１１３に沿って矢印III方向（Ｚ方向）に移動可
能である。尚、上記第３回転軸１１３は、上記第１回転
軸１２１に平行であり保持部材用ヘッド２０１の軸方向
に沿って延在する。又、本実施形態では、平面上で互い
に直交するＸ，Ｙ方向に対して直交するＺ方向に平行と
して第１回転軸１２１及び第３回転軸１１３が延在し、
回路基板８は上記Ｘ，Ｙ方向に平行に延在する。又、本
実施形態では上記Ｚ方向は重力方向に相当する。

【００１０】各保持部材用ヘッド２０１は、電子部品を
吸着動作にて保持するノズルを有するノズル部２３０
と、上記ノズル部２３０が取り付けられるとともに上記
ノズルを第２回転軸２３１の軸回りである矢印IV方向に
回転させるノズル回転用駆動装置２２０とを有する。
尚、第２回転軸２３１は、上記第３回転軸１１３に対し
て直交方向に延在する軸である。又、上記ノズル回転用
駆動装置２２０は、「部品保持部材回転用駆動装置」の
機能を果たす一例に相当する。ノズル部２３０は、上記
第２回転軸２３１の軸回りに回転する円板状の回転体２
３２と、該回転体２３２の直径方向に沿って回転体２３
２の周囲面２３２ａに突設されかつ周囲面２３２ａの周
方向に沿って配列された複数のノズル２３３と、一端に
上記回転体２３２が取り付けられ他端に従動側プーリ２
３５が取り付けられたシャフト２３４と、一端部２３８
ａにてシャフト２３４をその軸回りに回転可能に支持し
かつノズル２３３を設けた回転体２３２をノズル回転用
駆動装置２２０の延長上に配置するように他端部２３８
ｂがノズル回転用駆動装置２２０に固定され第３回転軸
１１３と平行に延在する支持部材２３８とを有する。
尚、支持部材２３８の内部は空胴となっており、支持部
材２３８は、ノズル回転用駆動装置２２０の出力軸に取
り付けられた駆動側プーリ２３６と、上記従動側プーリ
２３５との間に掛け回されたベルト２３７のカバーとし
ても機能している。又、ベルト２３７を設けることで、
ノズル回転用駆動装置２２０が動作したときには回転体
２３２が上記第２回転軸２３１の軸回りに回転すること
になる。又、回転体２３２、シャフト２３４、支持部材
２３８、及びノズル回転用駆動装置２２０を介して吸引
装置１１５によりノズル２３３による部品の吸着が可能
である。尚、本実施形態では上記吸引装置１１５は部品
装着ヘッド１１１の外部に設けるが、部品装着ヘッド１
１１の内部に設けることもできる。又、上述のように保
持部材用ヘッド２０１は回転用駆動装置１１２によって
第３回転軸１１３の軸回りに回転するので、ノズル回転
用駆動装置２２０に支持部材２３８を介して取り付けら
れた、ノズル２３３を有する回転体２３２も第３回転軸
１１３の軸回り方向に回転する。

【００１１】回転体２３２の周囲面２３２ａに配列され
る上記ノズル２３３について説明する。図３では便宜上
一部のノズルのみを図示しているが、本実施形態では例
えば図５に示すように合計１２本のノズル２３３が上記
周囲面２３２ａに周方向に等間隔にて配列されている。
さらに、吸着にて保持する電子部品の大きさや形状に対
応して適切なノズル２３３が選択可能なように、本実施
形態ではノズル２３３の直径を大、中、小に区分けして
３種類のノズル２３３を設け、かつ各種のノズル２３３
を複数備えている。即ち、本実施形態では最も直径の小
さい小ノズル２３３−１を７本、直径が中程度の中ノズ
ル２３３−２を３本、直径が最も大きい大ノズル２３３
−３を２本設けている。尚、上記中ノズル２３３−２及
び大ノズル２３３−３が、「第２部品保持部材」の機能
を果たす一例に相当する。又、大ノズル２３３−３にて
保持される電子部品は他のノズル２３３−２，２３３−
１にて保持される電子部品に比べて形状が大きいことか
ら、保持された際に上記大きな電子部品同士が互いに干
渉しないように、上記大ノズル２３３−３同士が互いに
隣接することを避けて配置している。本実施形態では、
図５に示すように、大ノズル２３３−３には、中ノズル
２３３−２が隣接するように配列を工夫している。尚、
上述のようにノズル２３３は回転体２３２の直径方向に
沿って突出しているので、回転体２３２の矢印IV方向へ
の回転により図５に示す動作位置２４１に各ノズル２３
３が配置されたときには、電子部品の保持動作や、画像
認識動作や、装着動作が行われる。

【００１２】撮像装置１５１は、部品認識位置１２に配
設され図６及び図７に示すように、部品装着ヘッド１１
１の直径方向に沿って延在し保持部材用ヘッド２０１の
軌跡下方に配置される、直線状で１次元に配置されたラ
インセンサとしてのＣＣＤカメラ１５３と、該ＣＣＤカ
メラ１５３に沿って配置され上記動作位置２４１に位置
する電子部品の照明を行う、例えばＬＥＤにてなる照明
装置１５４と、制御装置３０１とを備える。ＣＣＤカメ
ラ１５３及び照明装置１５４は制御装置３０１に接続さ
れ、制御装置３０１によりその動作制御がなされる。認
識位置１２では、図７に示すように、保持部材用ヘッド
２０１の回転体２３２は、その第２回転軸２３１をＣＣ
Ｄカメラ１５３の延在方向に沿って配置される。そし
て、回転体２３２を例えば反時計回りに停止することな
く連続的に回転することで、ＣＣＤカメラ１５３は、上
記動作位置２４１を通過する各電子部品の画像を回転体
２３２の上記回転に同期して連続的に撮像する。尚、本
実施形態では回転体２３２は、図示するように円板形状
でありノズル２３３のみを配置して例えばノズルチェン
ジ機構等は設けておらず、又、ノズル２３３の直径寸法
さらにはノズル２３３を含めた直径寸法を動作に支障の
生じない範囲でできるだけ小さくしイナーシャを削減し
ている。このように軽量化した回転体２３２をサーボ制
御して回転することから、上記回転に伴う回転体２３２
の振動が低くなる。さらに、上述のように各電子部品は
動作位置２４１にて停止することなく連続的に回転する
ので、停止、回転による振動が削減される。よって、撮
像装置１５１は従来よりも高い精度にて電子部品の撮像
画像を、図８に示すような連続画像として得ることがで
き、かつ短時間にて撮像動作を行うことができる。

【００１３】本実施形態では上述のように電子部品を平
面画像として撮像するＣＣＤカメラ１５３を設けたが、
これに限定されるものではない。例えば、図９及び図１
０に示すように、レーザ反射式であり３次元の測定が可
能な測定センサ１５６を直線状で１次元に配置してもよ
い。尚、測定センサ１５６は制御装置３０１に接続さ
れ、該制御装置にて画像処理、及び演算が実行される。
このような測定センサ１５６を設けた場合においても、
該測定センサ１５６の上方で保持部材用ヘッド２０１の
回転体２３２を例えば反時計回りに停止することなく連
続的に回転させ、測定センサ１５６は、上記動作位置２
４１を通過する各電子部品の画像を回転体２３２の上記
回転に同期して連続的に撮像する。得られる画像から
は、３次元の情報を得ることができるので、電子部品の
位置及びリードの上方への浮き量等の情報を得ることが
できる。尚、測定センサ１５６を用いる場合には、電子
部品の高さ情報を扱うため、制御装置では、図１１に示
すように、実際に測定された電子部品２０の高さ寸法
と、電子部品２０の基準面２０ａにおける高さ寸法との
変換が行なわれる。図中の高さ補正の様に部品の基準面
２０ａの高さ寸法は、直角三角形の３辺の関係より制御
装置にて演算される。この基準面２０ａの高さ寸法と、
実際に測定された高さ寸法との差分が、リードの上方へ
の浮き量などとなる。

【００１４】制御装置３０１について説明する。上述の
ようにパーツカセット３、部品装着ヘッド１１１、撮像
装置１５１、及びＸ，Ｙテーブル７の動作制御を行う。
ここでは特に部品装着ヘッド１１１に対する動作制御に
ついて説明する。上述のようにノズル部２３０を備える
保持部材用ヘッド２０１は回転用駆動装置１１２により
矢印II方向に回転自在であり、又、ノズル２３３を有す
る回転体２３２はノズル回転用駆動装置２２０により矢
印IV方向に回転自在であり、それぞれの回転方向の制御
が制御装置３０１により行われる。よって、部品装着ヘ
ッド１１１が矢印I方向に回転するときのノズル２３３
の位置、及び回転体２３２によりノズル２３３を矢印IV
方向に回転させるときのノズル２３３の位置を任意に変
更することができ、これにより部品装着装置１０１のコ
ンパクト化、装着タクトの高速化を図ることができる。

【００１５】具体的には、制御装置３０１の制御によ
り、図１２に示すように、部品保持位置１１では、回転
体２３２の矢印IV方向への回転時にノズル２３３に吸着
済の電子部品が、パーツカセット３と干渉することを防
ぐため、回転体２３２の第２回転軸２３１が部品装着ヘ
ッド１１１の直径方向に沿うように回転体２３２を配置
する。又、部品認識位置１２では、電子部品の大型化に
伴い上述のようにＣＣＤカメラ１５３が部品装着ヘッド
１１１の直径方向に沿って延在するように配置されるこ
とから、部品認識位置１２においても回転体２３２の第
２回転軸２３１を部品装着ヘッド１１１の直径方向に沿
うように回転体２３２が配置される。又、部品装着位置
１３では、各電子部品はあらかじめ生産プログラムで指
定された装着角度に回転して回路基板８に装着されるこ
とから、回転体２３２は制御装置３０１によって制御さ
れながら矢印II方向に任意の位置に配置される。又、上
述の部品保持位置１１、部品認識位置１２、及び部品装
着位置１３以外の各位置では、各保持部材用ヘッド２０
１に備わるノズル２３３に吸着されている電子部品同士
の干渉を防止するため、回転体２３２の第２回転軸２３
１が部品装着ヘッド１１１の直径方向に直交するように
回転体２３２は配置される。以上のように制御すること
で、部品装着ヘッド１１１の外径寸法を拡大せずに保持
部材用ヘッド２０１を干渉することなく構成することが
できる。

【００１６】又、ノズル２３３の回転制御は次のように
行われる。例えば小ノズル２３３−１を例に採ると、図
１３に示すように、回転体２３２の回転方向に沿って小
ノズル２３３−１−１〜２３３−１−７の７本が回転体
２３２に設けられているとする。このような場合、保持
位置１１では、矢印IV方向への回転体２３２の回転によ
り、小ノズル２３３−１−１から小ノズル２３３−１−
７への順にて順次小ノズル２３３−１を上記動作位置２
４１に配置して、パーツカセット３より電子部品を順次
吸着する。よって小ノズル２３３−１のみにより電子部
品の吸着が行われるときには、吸着動作の終了時点で
は、小ノズル２３３−１−７が上記動作位置２４１に配
置されている。このように電子部品を吸着した保持部材
用ヘッド２０１が認識位置１２に配置されたときには、
回転体２３２を矢印IV方向に連続的に回転して小ノズル
２３３−１−７から小ノズル２３３−１−１へ向かって
連続的に撮像動作を行う。よって、該撮像動作が終了し
た時点では、小ノズル２３３−１−１が上記動作位置２
４１に配置されていることになる。次に部品装着位置１
３に保持部材用ヘッド２０１が配置されたときには、回
転体２３２を矢印IV方向へ間欠的に回転させて小ノズル
２３３−１−１から小ノズル２３３−１−７へ向かって
順次上記動作位置２４１へ各小ノズル２３３−１を配置
して、保持している電子部品を回路基板８へ装着してい
く。このように上記吸着動作、上記撮像動作、及び上記
装着動作において、回転体２３２の回転方向を各動作ご
とに反転させることで、回転体２３２の回転ロスを無く
し、装着タクトの向上を図ることができる。

【００１７】このように構成される部品装着装置１０１
における動作を図１４を参照して以下に説明する。尚、
制御装置３０１には、回路基板８における各部品装着場
所と、各部品装着場所に装着する電子部品の種類と、そ
の装着順と、各パーツカセット３が保有する電子部品の
種類、等の装着動作に必要な生産プログラムが予め記憶
され、制御装置３０１は該生産プログラムに従い装着動
作を実行していく。生産が開始され、回路基板８に装着
される電子部品を保有するパーツカセット３が部品保持
位置１１に対応する位置に配置されると、保持位置１１
に位置している保持部材用ヘッド２０１（説明上、この
保持部材用ヘッド２０１を保持部材用ヘッド２０１−１
とする）に備わる、吸着すべき電子部品に対応したノズ
ル２３３が選択される。そしてステップ５０１にて、選
択されたノズル２３３が上記動作位置２４１に配置され
るようにノズル回転用駆動装置２２０を介して回転体２
３２を矢印IV方向に回転させる。次に、ステップ５０２
にて、上記選択されたノズル２３３が上記パーツカセッ
ト３から電子部品を吸着するように、移動用駆動装置１
１４を介して保持部材用ヘッド２０１を第３回転軸１１
３の軸方向に沿ってパーツカセット３側へ移動させ、上
記吸着を行う。ステップ５０３では、当該保持部材用ヘ
ッド２０１−１に備わる同種類のノズル２３３、例えば
上記小ノズル２３３−１にて吸着すべき電子部品をすべ
て吸着したか否かが判断され、すべての吸着が終了する
まで上記ステップ５０１〜ステップ５０２が繰り返され
る。即ち、回転体２３２が矢印IV方向に回転され動作位
置２４１に順次ノズル２３３が配置させて吸着動作が続
行されていく。この吸着動作においては、上述したよう
に例えば小ノズル２３３−１−１から小ノズル２３３−
１−７へ向かって吸着動作が行われるように回転体２３
２が矢印IV方向へ回転される。このようにして、当該保
持部材用ヘッド２０１−１に備わる同一種のすべてのノ
ズル２３３において吸着が行われた場合、又は、生産プ
ログラム上、同一種の電子部品の吸着が全て行われた場
合、以下の工程に移行する。尚、本明細書において、上
記同一種の電子部品とは、全く同一である場合はもちろ
んであるが、例えば型番は異なっても吸着部分が同一で
あり同様の形状を有する電子部品をも含む概念である。

【００１８】次に、ステップ５０４、ステップ５０５に
おいて、部品装着ヘッド１１１を矢印I方向に４５度づ
つ間欠回転し、電子部品を保持したノズル２３３を有す
る上記保持部材用ヘッド２０１−１を認識位置１２へ移
動する。尚、ステップ５０４，５０５における部品装着
ヘッド１１１の回転により、部品保持位置１１に配置さ
れるそれぞれの保持部材用ヘッド２０１においても、上
述した保持部材用ヘッド２０１−１の場合と同様に同種
類のノズル２３３に同種類の電子部品がそれぞれ吸着さ
れる。

【００１９】ステップ５０６〜５０８では次の動作が実
行される。上述したように回転体２３２の第２回転軸２
３１が部品装着ヘッド１１１の直径方向に沿って配置さ
れるように回転用駆動装置１１２にて保持部材用ヘッド
２０１−１を介して回転体２３２を矢印II方向に回転さ
せる。そして、保持部材用ヘッド２０１−１の回転体２
３２をノズル回転用駆動装置２２０にて矢印IV方向に連
続的に回転させ、上記動作位置２４１に順次配置される
各ノズル２３３に保持されている各電子部品をＣＣＤカ
メラ１５３にて順次撮像していく。撮像された各電子部
品の画像情報は、制御装置３０１にてそれぞれ画像処理
がなされ、各電子部品ごとに正規の保持位置に対するズ
レ量がそれぞれ演算される。又、上記認識動作において
は、上述したように例えば小ノズル２３３−１−７から
小ノズル２３３−１−１へ向かって認識動作が行われる
ように、回転体２３２の矢印IV方向への回転が行われ
る。このようにして、複数の同一種のノズル２３３に吸
着された複数の同一種の電子部品を順次認識し、同一種
の電子部品の認識が全て行われた場合、次の工程に移行
する。

【００２０】ステップ５０９、ステップ５１０におい
て、部品装着ヘッド１１１を矢印I方向に４５度づつ間
欠回転し、電子部品を保持したノズル２３３を有する上
記保持部材用ヘッド２０１−１を部品装着位置１３へ移
動する。尚、これらの各ステップ５０９，５１０におい
て、部品保持位置１１及び部品認識位置１２に配置され
るそれぞれの保持部材用ヘッド２０１では、上述したよ
うに、電子部品の吸着動作や、認識動作がそれぞれ実行
される。

【００２１】ステップ５１１，５１２では、Ｘ，Ｙテー
ブル７によって上記ズレ量を補正した所定の位置に電子
部品が装着されるように、Ｘ，Ｙテーブル７によって回
路基板８が位置決めされ、次に、上記保持部材用ヘッド
２０１−１の回転体２３２を矢印IV方向に回転させ、装
着する電子部品を保持しているノズル２３３を上記動作
位置２４１に配置する。そして移動用駆動装置１１４に
て保持部材用ヘッド２０１を回路基板８側へ移動してノ
ズル２３３が保持している電子部品を基板８に装着す
る。ステップ５１３では、上述の装着動作を繰り返し、
同一種のノズル２３３に吸着している同一種の複数個の
電子部品を順次、回路基板８へ装着していく。このと
き、上述したように、小ノズル２３３−１−１から小ノ
ズル２３３−１−７に向かって装着動作が行われるよう
に回転体２３２を矢印IV方向へ回転させる。このように
して同一種の電子部品の装着が全て行われた場合、複数
の同一種の電子部品の装着が完了するが、実際には、以
上のプロセスが並行して行われている。

【００２２】このように本実施形態の部品装着装置１０
１によれば、各保持部材用ヘッド２０１に回動可能な複
数種にて複数個のノズル２３３を設け、複数部品の吸着
工程と、複数部品の認識工程と、複数部品の装着工程と
を並行動作することで、部品１個当たりの部品装着ヘッ
ド１１１の回転時間を短縮している。又、一つの保持部
材用ヘッド２０１にて同一種類の部品を複数個吸着する
ことから、パーツカセット３等の部品供給装置の移動回
数を削減することができる。これらのことにより、タク
トロスを削減し、生産性を向上することができる。具体
的に説明する。保持部材用ヘッド２０１に備わる上述の
例えば小ノズル２３３−１について見ると、各保持部材
用ヘッド２０１ごとに７つの小ノズル２３３−１を有す
ることから、例えば部品保持位置１１において７つの小
ノズル２３３−１のすべてに電子部品の吸着が行われる
とすると、７つの電子部品の吸着動作がなされた後、部
品装着ヘッド１１１の矢印I方向への回転が行われる。
即ち、従来、一つの電子部品の吸着動作ごとに部品装着
ヘッド１１１の回転が行われていたのに比べると、部品
装着ヘッド１１１の回転によるタクトロスは、電子部品
１個当たり、従来に比べ、本実施形態では１／７とな
る。又、一つの保持部材用ヘッド２０１にて同一種の電
子部品の吸着を連続して行うため、パーツカセット３の
移動回数が削減される。従って、パーツカセット３、即
ち部品供給装置の移動によるタクトロスも削減すること
ができる。又、パーツカセット３が移動する場合も、保
持部材用ヘッド２０１当たりの同種の部品吸着数が本実
施形態では最大７個となる。例えば７個吸着後に、パー
ツカセット３を移動して別のパーツカセット３を上記部
品保持位置１１に対応する位置に配置する場合では、一
部品の吸着毎にパーツカセット３が移動する従来の形態
に比べて、本実施形態では、複数の同一種の電子部品を
一括吸着するため、パーツカセット３の移動によるタク
トロスは、部品１個当たり、従来に比べ１／７となる。

【００２３】上述のように、上記部品保持位置１１に配
置された例えば上記保持部材用ヘッド２０１−１、及び
上記部品保持位置１１に対応する位置に配置したパーツ
カセット３にて、これら両者を移動させることなく上記
保持部材用ヘッド２０１−１に備わる同一種類のノズ
ル、例えば上記小ノズル２３３−１で、上記パーツカセ
ット３に備わる同一部品を順次吸着していく動作が、本
実施形態の部品装着装置１０１の基本的な動作であり、
その場合において上述のようにタクトロスを従来に比し
て例えば１／７とすることができる。しかしながら、本
実施形態の部品装着装置１０１の動作は、上記基本的動
作に限るものではない。即ち、上記基本的動作の場合に
得られるタクトロス削減の効果を得られなくてもよいよ
うな場合には、例えば、上記部品保持位置１１に配置さ
れた上記保持部材用ヘッド２０１は移動させず、一方パ
ーツカセット３は移動させて異なるパーツカセット３を
上記部品保持位置１１に対応する位置に配置するように
した場合において、（１）上記保持部材用ヘッド２０１
に備わる同一種類のノズル２３３にて異なるパーツカセ
ット３から同一部品を吸着したり、あるいは、（２）異
なるパーツカセット３からそれぞれ異種類のノズル２３
３にて、該ノズル２３３に対応する部品を吸着したりす
るような動作を行うこともできる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の第１態様の
部品装着ヘッド、第２態様の部品装着装置、及び第３態
様の部品装着方法によれば、部品装着ヘッドには少なく
とも部品保持位置及び部品装着位置に対応して保持部材
用ヘッドを備え、部品保持位置に配置される保持部材用
ヘッドにて同一種類の複数の部品を保持する一方、部品
装着位置に配置される保持部材用ヘッドにて保持してい
る複数の部品を被装着体へ装着する。よって、従来、一
つの部品の吸着及び装着動作ごとに部品装着ヘッドの回
転が行われていたのに比べて、本発明の第１態様の部品
装着ヘッド、第２態様の部品装着装置、及び第３態様の
部品装着方法は、部品装着ヘッドの回転によるタクトロ
スを削減することができ、又、上記部品保持位置では上
記部品を供給する部品供給装置から複数の部品が保持さ
れることから、上記部品供給装置の移動によるタクトロ
スを削減することもできる。したがって、本発明の第１
態様の部品装着ヘッド、第２態様の部品装着装置、及び
第３態様の部品装着方法は、従来に比べて装着タクトを
短縮することができ、生産性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態における電子部品装着装置
の構成を示す平面図である。

【図２】 図１に示す部品装着ヘッドを示す平面図であ
る。

【図３】 図１に示す部品装着ヘッドに備わる保持部材
用ヘッド周りの構成を示す斜視図である。

【図４】 図３に示す保持部材用ヘッドの平面図であ
る。

【図５】 図４に示す保持部材用ヘッドの側面図であ
る。

【図６】 図３に示す保持部材用ヘッドが認識位置に配
置されたときの状態を示す平面図である。

【図７】 図６の側面図である。

【図８】 図７に示す状態にて撮像された部品の画像を
示す図である。

【図９】 図７に示す撮像装置の他の例を用いた場合に
おいて、図３に示す保持部材用ヘッドが認識位置に配置
されたときの状態を示す平面図である。

【図１０】 図９の側面図である。

【図１１】 図９に示す撮像装置にて部品の高さ寸法を
演算するときの原理を示す図である。

【図１２】 図１に示す部品装着ヘッドの各停止位置に
おける保持部材用ヘッドに備わる回転体の配置方向を表
す平面図である。

【図１３】 図１に示す部品装着ヘッドの保持部材用ヘ
ッドに備わる各ノズルについて、吸着動作、認識動作、
装着動作における使用順を説明するための図である。

【図１４】 図１に示す電子部品装着装置の動作を示す
フローチャートである。

【図１５】 従来の電子部品装着装置の構成を示す平面
図である。

【図１６】 図１５に示す部品装着ヘッドを示す平面図
である。

【図１７】 図１５に示す部品装着ヘッドに備わる保持
部材用ヘッドの平面図である。

【図１８】 図１７の側面図である。

【図１９】 従来の電子部品装着装置の動作を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

３…パーツカセット、８…回路基板、１１…部品保持位
置、１３…部品装着位置、２０…電子部品、１０１…部
品装着装置、１１２…回転用駆動装置、１１３…第３回
転軸、１２１…第１回転軸、２０１…保持部材用ヘッ
ド、２２０…ノズル回転用駆動装置、２３１…第２回転
軸、２３２…回転体、２３３−１…小ノズル、２３３−
２…中ノズル、２３３−３…大ノズル、３０１…制御装
置。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品（２０）を保持する部品保持位置
   （１１）と保持した部品を被装着体（８）へ装着する部
   品装着位置（１３）との間を第１回転軸（１２１）の軸
   回りへの回転により上記部品を搬送して上記被装着体へ
   装着していく部品装着ヘッドであって、 少なくとも上記部品保持位置及び上記部品装着位置に対
   応して配置され、同一種にてなる第１種類の複数の上記
   部品をそれぞれで保持する複数の同種の第１部品保持部
   材（２３３−１）を有する保持部材用ヘッド（２０１）
   を備え、 上記部品保持位置に対応して配置される上記保持部材用
   ヘッドに備わる複数の上記第１部品保持部材のそれぞれ
   にて複数の上記部品の保持を行う動作と、上記部品装着
   位置に対応して配置される上記保持部材用ヘッドに備わ
   る複数の上記第１部品保持部材のそれぞれに保持されて
   いるそれぞれの上記部品の上記被装着体への装着を行う
   動作とを、上記部品装着ヘッドを上記第１回転軸の軸回
   りへ回転せずに、並行して行うことを特徴とする部品装
   着ヘッド。
2. 【請求項２】 上記保持部材用ヘッドは、同種で複数の
   上記第１部品保持部材に加えて、上記第１種類とは異な
   る少なくとも１種類の異種類の部品を保持する複数の第
   ２部品保持部材（２３３−２，２３３−３）を有する、
   請求項１記載の部品装着ヘッド。
3. 【請求項３】 上記保持部材用ヘッドは、第２回転軸
   （２３１）の軸回りに回転する回転体（２３２）を有
   し、該回転体の周囲面には少なくとも上記第１部品保持
   部材が該回転体の周方向に沿って、かつ上記部品を保持
   したとき互いに隣接する少なくとも上記第１部品保持部
   材同士で保持部品の干渉しない間隔を有して配列されて
   いる、請求項１又は２記載の部品装着ヘッド。
4. 【請求項４】 上記保持部材用ヘッドは、上記回転体を
   上記第２回転軸の軸回りに回転させる部品保持部材回転
   用駆動装置（２２０）を有する、請求項３記載の部品装
   着ヘッド。
5. 【請求項５】 上記第１回転軸に平行な第３回転軸（１
   １３）の軸回りに上記保持部材用ヘッドを回転させる回
   転用駆動装置（１１２）をさらに備えた、請求項１ない
   し４のいずれかに記載の部品装着ヘッド。
6. 【請求項６】 上記第１部品保持部材及び上記第２部品
   保持部材の少なくとも一方は、上記部品を吸着動作にて
   保持する吸着ノズルである、請求項１ないし５のいずれ
   かに記載の部品装着ヘッド。
7. 【請求項７】 上記第１部品保持部材及び上記第２部品
   保持部材の少なくとも一方のそれぞれに保持される上記
   部品が上記部品を供給する部品供給装置（３）に干渉す
   るのを防止するため、上記回転体は、上記部品保持位置
   において上記第２回転軸が上記部品装着ヘッドの直径方
   向に対して平行に配置される、請求項３ないし６のいず
   れかに記載の部品装着ヘッド。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の部
   品装着ヘッドを備えたことを特徴とする部品装着装置。
9. 【請求項９】 上記装着ヘッドの上記軸回りへの回転の
   軌跡上における部品撮像位置に設置され、該部品撮像位
   置に配置された保持部材用ヘッドに備わる複数の上記第
   １部品保持部材及び上記第２部品保持部材の少なくとも
   一方にそれぞれ保持されている上記部品の保持状態を間
   欠的ではなく連続的に撮像する撮像装置（１５１）を備
   えた、請求項８記載の部品装着装置。
10. 【請求項１０】 部品（２０）を保持する部品保持位置
    （１１）と保持した部品を被装着体（８）へ装着する部
    品装着位置（１３）との間を第１回転軸の軸回りへの回
    転により上記部品を搬送して上記部品を上記被装着体へ
    装着していく部品装着ヘッドを使用して実行される部品
    装着方法であって、 上記部品保持位置にて同種類の複数の上記部品の保持を
    行った後、上記第１回転軸の軸回りへの回転により保持
    した部品を上記部品装着位置へ搬送した後、 上記部品保持位置にて同種類の複数の上記部品の保持を
    行う動作と、上記部品装着位置における保持されている
    複数の上記部品の上記被装着体への装着を行う動作と
    を、上記部品装着ヘッドを上記第１回転軸の軸回りへ回
    転せずに、並行して行うことを特徴とする部品装着方
    法。
11. 【請求項１１】 上記部品保持位置と上記部品装着位置
    との間に位置する部品撮像位置にて、少なくとも上記部
    品保持動作と並行して、保持されている複数の上記部品
    について間欠的ではなく連続的に撮像していく、請求項
    １０記載の部品装着方法。
12. 【請求項１２】 上記部品保持位置では、同種で複数の
    部品の保持に加えて、少なくとも１種類の異種類の部品
    を複数個保持する、請求項１１記載の部品装着方法。