JPS62292328A - 部品装着方法 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は部品装着方法に関し、特に電子部品等の各種部
品を吸着ノズルで吸着し、部品認識装置で部品の吸着位
置を検出し、その偏芯量を補正するとともに所望角度回
転させて基板の所定位置に装着する方法に関するもので
ある。

従来の技術 従来から、電子部品等の部品装着方法において、装着ヘ
ッドに設けられた吸′Ｘ！ノズルにて部品を吸着し、こ
の部品の吸着位置の偏芯量を部品認識装置にて検出し、
その偏芯量を補正して部品を基板の所定位置に正確に装
着する方法は知られている。

その部品装着に際しては、装着ヘッド、又は基板を設置
したＸ−Ｙ方向の移動テーブルを移動させて、装着ヘッ
ドを基板の所定位ｒ！ｌＩこ対向位置させており、前記
偏芯量の補正もこれら装着ヘッド又は移動テーブルをＸ
−Ｙ方向に移動調整することによって行っている。尚、
この場合は部品認識装置の基準位置と移動テーブル上の
基板の基準位置が正確に対応関係にあれば、前記装着ヘ
ッドが部品ｕ　ａ　Ｖｃ置に対向したときに互いの軸心
が偏芯していても部品の装着位置に誤差を生ずることは
ない。

ところで、部品を基板に装着する際に、吸着姿勢に対し
て例えば±９０°とか１８０°回転させた姿勢で装着す
る必要がある場合が多々あり、これに対処できるように
前記装着ヘッドに吸着ノズルを回転可能に設けたものが
知られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、装着ヘッドに対して吸着ノズルを回転可
能に設けたものにおいては、実際上吸着ノズルの回転中
心が、吸着ノズルの軸心に対して２０〜１００μ箇程度
偏芯することは避けられないのである。その結果、部品
の姿勢を変更して基板にｖｃ着するために吸着ノズルを
回転させた場合、この吸着ノズルの回転によって部品位
置は大きく偏芯してしまうという問題があった。

本発明は上記問題点を解消し、吸着ノズルの回転中心の
偏芯による部品装着位置の誤差を確実に補正することが
できる部品装着方法の提供を目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、ｇＣ着ヘッドに回転
可能に設けられた吸着ノズルで部品を吸ａし、吸着した
部品の位置を部品認識ＶＣ置で検知し、部品の吸着位置
偏芯量を補正するとともに部品を所望角度回転させて基
板の所定位置に装着する部品装着方法において、部品の
装着に先立って吸着ノズルを回転させ、少なくとも２点
の回転角位置での吸着ノズル端面の中心位置から吸着ノ
ズルの回転中心位置を求め、この回転中心位置に対して
部品の装着位置の補正を行って部品を装着することを特
徴とするものである。

作用 本発明は上記した構成を有するので、吸着ノズルを回転
させ、少な（とも２点の回転角位置での吸着ノズル端面
の中心位置を求めることによって吸着ノズルの回転中心
の位置を正確に検出できる。

従って、部品の吸着位置偏芯量とこの回覧中心の位置か
ら回転中心に対する部品中心の偏芯位置を算出すること
ができるため、部品を装着する際の吸着ノズルの回転角
から吸着ノズルの回転による偏芯量を求めることができ
、前記部品吸着位置偏芯量とこの吸着ノズルの回転によ
る偏芯量を総合して補正することにより、部品を所望の
姿勢でかつ正確に所定位置に装着することができるので
ある。

実施例 以下、本発明の一実施例について、第１図〜第５図を参
照しながら説明する。

部品装着装置の全体配置構成を示す第４図において、１
は部品供給部で、多数の部品供給カセット２が並列配置
されるとともに、その並列方向に全体が移動可能ｔこ構
成されている。各部品供給カセット２は、−列状に多数
個の電子部品を収容したテープ状電子部品集合体を保持
しており、部品取出位置にある電子部品を、第５図に示
すような装着へラド３の吸着７ズル４で吸着して取り出
す毎に電子部品を間欠的に送り出すように構成されてい
る。

前記装着へラド３には、吸Ｎ／ズル４が昇降可能に設け
られ、かつこの装着ヘッド３が回転テーブル５の外周部
に周方向に等間隔おきに複数配設されでいる−１ｉｉ１
転テーブル着士Ｗ着へッＶ３の配置間隔毎に間欠回転す
るように構成されており、回転テーブル５の間欠回転に
件って装着ヘッド３が、部品取出体ＷｉＡ　、部品規制
位置８１部品認識位置Ｃ，ｇ品姿勢調整位置り、部品装
着位置Ｅ、復帰回転位置Ｆ等の各位置を経て循環するよ
うになされている。

かくして、前記部品取出位置Ａで吸着／ズル４を下降さ
せて部品供給カセット２がら部品を取り出し、部品規制
位置Ｂで吸着した部品の位置を規制し、部品認識位置Ｃ
で認識カメラ等の画像入力装置からなる部品認識装置６
にて部品の位置を検出し、部品姿勢調整位置りで回転装
置７にて吸着ノズル４を回転させて部品の姿勢を調整し
、部品装着位ｒ！ＩＥで水平方向の二方向に移動可能に
構成された移動テーブル８上に設置された基板９の上に
吸着７Ｘル４を下降させて部品を装着し、復帰回転位置
Ｆで駆動装置１０にて装着ヘッド３を復帰回転させるの
である。

前記回転装置７は、第５図に示すように、昇降杆１１の
一端部に軸受１２を介して回転軸１３が回転自在に配設
され、この回転軸１３の上部に取付けられたプーリ１４
と駆動モータ１５に取付られたプーリ１６とが■ベルト
１７にて連動連結され、かつ回転軸１３の下端に回転伝
動板１８が取付けられて構成されている。前記回転軸１
３は前記吸着ノズル４に連結された支軸２０と同心状に
配ｒ！１されており、昇降杆１１が下降して回転伝動板
１８がこの支軸２０の上端に当接した状態で駆動モータ
１５が回転することによって吸着ノズル４が所望角度目
（せしめられるのである。

次に、上記部品認識位置Ｃで部品装着に先立って、装着
ヘッド３における吸着ノズル４の回転中心位置を求める
方法について説明する。第５図に示すように、一般に吸
着ノズル４の回転中心Ｏに対して吸着ノズル４の中心ｐ
は、２０〜１００μｍ程度の無視できない量δだけ偏芯
しているため、吸着ノズル４の端面の中心を丞めでも回
転中心Ｏの位置は不明である。そこで、第１図に示すよ
うに吸着ノズル４を例えば４５°づつ回転させて、計８
箇所で吸着ノズル４の端面の中心位置ｐ１〜ｐ＠を部品
認識装置６にて検出することによって、吸着ノズル４を
回転させたときの吸着ノズル４の端面の中心位置の円形
軌跡を特定することができ、その中心を求めることによ
って吸着ノズル４の回転中心Ｏの位置を検出することが
できるのである。

したがって、吸着ノズル４の端面の中心位置を少なくと
も２点、詳しくは吸着ノズル４の回転角を正確に特定で
きる場合は少なくとも２点、回転角を特定できない場合
は少なくとも３点求めれば、上記円形軌跡の中心、即ち
吸着ノズル４の回転中心０を求めることができる。なお
、等間装置きに吸着ノズル４の中心位置を求めると、そ
れらの平均値で回転中心Ｏを求めることができる。また
、例えば１８０°回転させた場合はその２点の中間点が
回転中心Ｏとなる。

さらに、ｌｌ５２図により具体例について詳細に説明す
る。即ち、第４図に示すように回転テーブル５に設けら
れた８つの装着ヘッド３の吸着ノズル４についてそれぞ
れの回（中心位置をコンピュータ制御装置のメモリエリ
アに記憶させておく例について説明する。その方法は、
回転テーブル５を順次回転させて各吸着ノズル４につい
て最初の回転角度位置でその中心位置を検出するととも
に、検出後各吸着ノズル４を４５°回転させるという動
作を繰り返すことにより、８つの吸着ノズル４について
それぞれ８腑所の中心位置を検出し、その平均値からそ
れぞれの回転中心を求めるものである。第２図に沿って
具体的に説明すると、まずメモリエリアをクリアし、第
何番目の角度位置かを表す値ｋを１とし、第何番目の吸
着ノズル４がを表す値ｉを１としておく。次いで、部品
認識装置Ｇ上に位置する吸着７ズル４の端面の中心ｐｉ
の座標（ｘｉ、　ｙｉ）を求め、求めた座標データをメ
モリエリアのｉ番地の座標データに加算する。次に、回
転テーブル５を１ピッチ回転させて、ｉ番目の吸着ノズ
ル４を姿勢調整位置りに移動させて前記回転装置７にて
４５°回転させるとともに、ｉ十１番目の吸着７ズル４
を部品認識装置６上に位置させ、ｉをｉ＋１として上記
動作を繰り返す。■が９になって、全吸着７ズル４につ
いて第１番目の角度位ｆｆｆ（ｋ＝１）での座標データ
の検出が終わると、次にに＝に＋１として上記動作を繰
り返し、第８番目の角度位置まで各吸着ノズル４につい
ての座標データの検出とメモリエリアの各番地への加算
が終了すると、最後にメモリエリアの１〜８番地の座標
データを１／８にして平均値をとることによって、各吸
着ノズル４の回転中心Ｏの座標を得ることができるので
ある。

次に、この吸着ノズル４に偏芯して吸着された部品を所
望角度姿勢変更しで装着する際にその偏芯補正量がどう
なるかを第３図により説明する。

第３図（ａ）に示すように、吸着７ズル４の回転中心Ｏ
が、部品認識装置６の軸心等の基準位置を原点とする座
標で（ΔＸ、Δｙ）に位置するものとする。

ここで、吸着７７：ル４にて吸着した部品の中心Ｑの座
標は（ｘａ、　ｙａ）であり、そのとき回転中心Ｏを原
点とする座標では（ｘｃ、　ｙｃ）であるとする。また
、部品認識装置６の基準位置と移動テーブル８上の基板
９の基準位置とは正確に対応しているものとする。する
と、部品の姿勢を変更しない場合は、偏芯補正ｉｘ、ｙ
を、ｘａ（＝Δｘ　十ｘｃ）　ｓ　ｙａ　（＝Δｙ＋ｙ
ｃ）として部品を基板９の所定位置に装着すれば正確に
装着することができる。一方、部品を時計方向に９０゛
回転させて装着する場合は、Ｐｔ５３図（ｂ）に示すよ
うに、偏芯補正量Ｘ％Ｆは、Δｘ＋ｙｃ１　ΔＶ　　Ｘ
ｅとなる。また部品を１８０゜回転させる場合は、第３
図（ｅ）に示すように、偏芯補正量×、ｙは、ΔＸ　　
Ｘｅ、Δｙ　−ｙｃとなる◎さらに、部品を反時計方向
に９０゛回転させる場合は、第３図（ｃｌ）に示すよう
に、偏芯補正量Ｘ、ｙは、Δｘ　　Ｙｅｓ　Δｙ＋ｘｃ
となる。かくして、部品を装着する際にその偏芯補正量
Ｘ　％　Ｙを、上記のように設定することにより、部品
を所望角度回転させて装着しても正確に所定位置に装着
することができるのである。

上記説明では、部品の姿勢を±９０°及び１８０°回転
させて装着する場合の例を説明したが、一般には吸着ノ
ズル４を回転させる前の部品の中心Ｑの回転中心Ｏを原
点とする座標（ｘｃｓ　ｙｃ）に対して、回転中心位置
りに任意の角度θだけ吸着ノズル４を回転させたときの
、部品の中心Ｑの回転中心Ｏを原、αとする座標（ｘｄ
、　ｙｄ）を求めれば、偏芯補正ｌＸ、、は、Δｘ十ｘ
ｄ、Δｙ　＋ｙｃｌｔ’Ｕ５−えられる。ここで、回転
中心Ｏから部品中心Ｑまでの距離をＲ（＝　Ｊｘｃ２＋
ｙｃ２）とし、時計方向を正としてθをとると、ｘｄ、
　ｙｄは ｘｄ＝　Ｒｃｏｓ（ｔａｎ−’ｙｃ／ｘｃ−θ）ｙｄ＝
　Ｒ５１ｎ（ｔａｎ−’ｙｃ／ｘｃ−θ）で与えられる
。

本発明は上記実施例１こ限定されるものではなく、例え
ば上記実施例では説明を簡単にするため、吸着ノズル４
に対する部品の吸着姿勢が認識座標軸に対して傾斜して
いないものを例示したが、第６図に示すように認識座標
軸に対して傾斜している場合も傾斜による補正を付加す
ることにより同様に適用可能である。又、吸着ノズル４
の回転中心Ｏを求める際に、吸着ノズル４を部品姿勢調
整位置りに配置した回転装置７にて回転させるようにし
たものを例示したが、各装着へラド３に吸着ノズル４の
回転装置を設けてもよく、その場合は部品認識位置Ｃで
各吸着ノズル４を１回転させてそれぞれの回転中心Ｏを
順次求めることができる。

さらに、回転テーブル５に装着へラド３を配置したもの
でなく、装着ヘッド３が直線的にあるいはＸ−Ｙ方向に
移動するようにしたものにも同様に適用可能である。

発明の効果 本発明の部品装着方法によれば、以上のように吸着ノズ
ルを回転させて少なくとも２点の回転角位置での吸着ノ
ズル端面の中心位置から、吸着ノズルの回転中心位置を
正確に検出でき、この回転中心位置と部品の吸着位置偏
芯量から吸＊１／ズルの回転による偏芯量を求めること
ができるため、前記部品吸着位置偏芯量とこの吸着ノズ
ルの回転による偏芯量を補正することにより、部品を所
望の姿勢で装着しても正確に所定位置に装着することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示し、第１　ＦＪ
Ｉ　１＋　［１１＄　ｔデルの日訃山、１゛、本市めム
方沙の説明図、Ｐｔ５２図は同７０−チャート、第３図
（、）　−（、Ｉ）は部品を所望姿勢で装着する際の部
品中心の偏芯補正量の説明図、第４図は本発明方法を実
施する装置例の全体配置構成を示す平面図、第５図は装
着ヘッド及び回転装置の部分断面正面図、１５５６図は
部品が認識座標軸に対して傾斜して吸着されている状態
の説明図である。 ３・・・・・・装着ヘッド ４・・・・・・吸着ノズル ６・・・・・・部品認識装置 ７・・・・・・回転装置 ９・・・・・・基板 ０・・・・・・吸着ノズルの回転中心 Ｑ・・・・・・部品の中心。 代理人の峰弁理士　中尾敏男　はか１名第３０（ａ）　
　　第３図（Ｃ） ！−・ノて゛しＮ（１〜８） 第　２　区 稟４図 第　５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　装着ヘッドに回転可能に設けられた吸着ノズルで部品
   を吸着し、吸着した部品の位置を部品認識装置で検知し
   、部品の吸着位置偏芯量を補正するとともに部品を所望
   角度回転させて基板の所定位置に装着する部品装着方法
   において、部品の装着に先立って吸着ノズルを回転させ
   、少なくとも２点の回転角位置での吸着ノズル端面の中
   心位置から吸着ノズルの回転中心位置を求め、この回転
   中心位置に対して部品の装着位置の補正を行って部品を
   装着することを特徴とする部品装着方法。