JP2002329999A - 電子部品装着装置及び方法、並びに電子部品装着用プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来に比べて生産性の向上が可能な、部品装
着装置及び方法、並びに部品装着用プログラムを提供す
る。 【解決手段】 粗認識装置１１３、精密認識装置１０
７、及び制御装置１０９を備え、まず、部品保持装置１
０６に保持されている電子部品８の大まかな保持ずれ量
を上記粗認識装置にて求め、該大まかな保持ずれ量を考
慮して、電子部品を上記精密認識装置へ移動させる。該
移動動作を行なうことで、精密撮像視野から電子部品が
外れるのを防止でき、高分解能な精密認識装置を設ける
ことができる。したがって、多様化してきた電子部品の
回路基板１への装着精度を従来に比べてより向上させる
ことが可能となり、生産性の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電子部品を
回路形成体に装着する電子部品装着装置及び方法、並び
に電子部品装着用プログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品の実装装置は、生産技術
の向上に伴い様々な形状の電子部品を１つの生産設備に
て実装可能なように構成されており、特にベアＩＣのよ
うに、電子部品の裏面に存在する回路パターンを撮像
し、該回路パターンと予め教示しておいたパターンデー
タとを比較して高精度な部品認識を行うようになってき
ている。しかしながら、上述のような高精度な認識を行
うためには、高分解能の撮像カメラが必要となるが、該
高分解能撮像カメラは十分な視野角がない。そこで従来
の電子部品実装装置では、以下のような実装方法を用い
て電子部品を回路基板上の所定の実装位置に正しく補正
して実装を行うようにしている。

【０００３】先ず、図７を参照して、従来の電子部品実
装装置３０の構成を説明する。電子部品実装装置３０に
おいて、基板搬送装置２は、電子部品８を実装するため
の所定位置へ回路基板１を搬入するとともに、実装すべ
き全ての電子部品８が回路基板１に実装された後、該回
路基板１を次工程へ搬出する。部品供給装置３は、実装
される電子部品８を供給する。部品保持装置９は、電子
部品８を保持するための吸着ノズル５と、該吸着ノズル
５を上下移動させるノズル上下機構６とを有し、ＸＹ駆
動機構４に搭載されている。よって部品保持装置９は、
部品供給装置３又は回路基板１上などにおける任意のＸ
Ｙ座標位置にＸＹ駆動機構４にて移動され、ノズル上下
機構６にて吸着ノズル５を昇降させて部品供給装置３か
ら電子部品８を保持し、回路基板１の所定の装着位置へ
装着する。認識装置７は、部品供給装置３から吸着ノズ
ル５によって保持された電子部品８が回路基板１上に実
装される前に、吸着ノズル５に保持されている電子部品
８の保持姿勢を撮像し認識する。又、基板搬送装置２に
よって搬送された回路基板１のずれや傾きを補正するた
め、上記回路基板１を撮像し認識する装置として基板カ
メラがＸＹ駆動機構４に搭載されている。

【０００４】さらに当該部品実装装置３０には制御装置
１０が備わり、上述の各構成部分の動作を制御する。該
制御装置１０は、図８に示すように、メイン処理装置１
１，演算処理装置１２、データ記憶装置１３を有する。
データ記憶装置１３は、当該部品実装装置３０を用いて
電子部品８を回路基板１上に実装するために必要であ
る、例えば実装順序、使用ノズル、装着座標等の情報で
あるＮＣ情報、等を記憶するための内部メモリであり、
当該部品実装装置３０自体を動作させるための基本的な
設備情報に加えて、当該部品実装装置３０に備わる上述
の各構成部分２，３，４，６におけるそれぞれの部駆動
装置及び認識装置７を動作させるために、演算処理装置
１２で処理された情報や、認識装置７や上記基板カメラ
にて撮像した各撮像情報に基づいて得られる、吸着ノズ
ル５における電子部品８の規定保持位置に対するずれ量
や、回路基板１の規定位置からのずれ量も記憶する。さ
らに、当該部品実装装置３０自体を動作させるための基
本的な設備情報等も記憶している。

【０００５】メイン処理装置１１は、上記データ記憶装
置１３の上述の記憶情報を元に、必要に応じて、演算処
理装置１２を利用して当該部品実装装置３０を正常に動
作させるための計算処理を実行するとともに、上記デー
タ記憶装置１３の上記記憶情報と共に上記各部駆動装置
を適切に動作させる制御を行い、電子部品８を回路基板
１上の所定の実装位置へ実装する。尚、データ記憶装置
１３に記憶する実装情報及び設備データは、当該部品実
装装置３０に備わり各情報の入力を行う操作盤１４を利
用して入力し記憶することもでき、又、外部のパーソナ
ルコンピュータ１５等で予め作成した情報をデータ通
信、又はフロッピーディスク等の記憶媒体を通して記憶
させることができる。

【０００６】次に、回路基板１に電子部品８を実装する
ための、従来の実装動作について、さらに図９〜図１２
を参照して説明する。尚、該動作は、制御装置１０にて
制御される。先ず、ステップ（図内では、「Ｓ」にて示
す）１において、回路基板１は基板搬送装置２より所定
の基板搬入位置に搬送されて固定される。次に、ステッ
プ２では、固定された回路基板１について、規定の固定
位置に対するずれ量が測定される。即ち、該ずれ量は、
電子部品８を回路基板１へ実装するときの位置補正に必
要であり、回路基板１上に記されたマークの位置であっ
て上記ＮＣ情報内に予め定義されているマーク位置へ上
記基板カメラを上記ＸＹ駆動機構４にて移動させて、上
記基板カメラで上記マークを撮像することで求めること
ができる。得られた回路基板８のずれ量は、上記データ
記憶装置１３に記憶しておく。

【０００７】次のステップ３では、詳細後述するよう
に、部品供給装置３による電子部品８の供給状態が認識
される。次のステップ４では、詳細後述するように、Ｘ
Ｙ駆動機構４を動作させて部品保持装置９のノズル５に
て、部品供給装置３より供給された電子部品８を吸着、
保持する。次のステップ５は、図１２に示すようにステ
ップ５１〜ステップ５４からなる。ステップ５１では、
ＸＹ駆動機構４を動作して、ノズル５に保持されている
電子部品８を認識装置７上に移動させ、ステップ５２に
て上記ノズル５における電子部品８の保持姿勢を認識装
置７にて撮像する。そして、ステップ５３では、該認識
装置７による撮像情報から得られる電子部品８の保持ず
れ量と、上記データ記憶装置１３に記憶している回路基
板１の位置ずれ量とを合わせて、電子部品８を回路基板
１上の所定の実装位置に実装するための補正量を求め、
該補正量を加味してＸＹ駆動機構４を移動させ、次のス
テップ５４にて、ノズル５に保持している電子部品８を
上記実装位置へ実装する。

【０００８】上述のステップ３，４、及びステップ５を
繰り返すことにより、必要な全ての電子部品８を回路基
板１上に実装した後に、ステップ６にて回路基板１を次
工程の生産設備に搬出する。尚、上述の各動作は、上記
メイン処理装置１１が上記各部駆動装置に命令し、ステ
ップ１からステップ６の一連の処理動作を行うように制
御している。

【０００９】上記ステップ３をより詳しく説明すると、
図１０に示すようにステップ３は２つのステップ３１、
３２からなる。部品保持装置９のノズル５により電子部
品８を保持するとき、電子部品８の部品中心に対してノ
ズル５の吸着位置がずれるのを防止するため、ステップ
３１では、上記ＸＹ駆動機構４に取り付けられている上
記基板カメラにて、部品供給装置３による電子部品８の
供給状態を撮像可能なように、上記ＸＹ駆動機構４を動
作させて上記基板カメラを部品供給位置へ移動させる。
次のステップ３２では、電子部品８の供給状態を上記基
板カメラを用いて撮像する。そしてこの撮像情報に基づ
いて、電子部品８上へノズル５を位置決めさせるため
の、ＸＹ駆動機構４の移動補正量を求めて、データ記憶
装置１３内へ記憶しておく。

【００１０】上記ステップ４をより詳しく説明すると、
図１１に示すようにステップ４は２つのステップ４１、
４２からなる。ステップ４１では、上記ステップ３２で
求めた上記移動補正量に基づいてＸＹ駆動機構４を移動
させて部品保持装置９のノズル５を電子部品８上に配置
させる。そしてステップ４２にて、部品保持装置９のノ
ズル上下機構６を動作させてノズル５にて、部品供給装
置３より供給された電子部品８を吸着、保持する。尚、
ステップ３は、ステップ５において、認識装置７を用い
て電子部品８を撮像する際に、認識装置７における視野
角の制限に起因して、電子部品８を認識装置７上の部品
認識位置へ正しく位置決めさせる必要がある場合に行わ
れる動作である。よって、上記ＮＣ情報には、ステップ
３を行うか否かを指定できる構成になっている。

【００１１】但し、ステップ３は、電子部品８を供給す
る部品供給装置３の供給形態を制限することにより、電
子部品８をノズル５により吸着する位置が常に一様にな
るようにした場合は不要である。しかしながら、近年
の、部品実装装置３０の高速化、並びに実装する電子部
品８の微小化及び複雑化により、部品供給装置３の供給
形態の工夫により一様の吸着位置にすることは非常に困
難となっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】近年、部品装着装置に
よる表面実装は、技術力の進歩に伴い高速で且つ正確な
実装が望まれるとともに、さらに様々な形態の電子部品
を１台の生産設備で実装可能なように汎用性、換言すれ
ば多機能性も重要視されてきている。この要望に対し
て、上述した従来の装置構成及び実装方法では以下のよ
うな問題を有する。

【００１３】先ず、上述のステップ３における動作を行
うためには、部品実装装置の構成において次のような制
約を満足させる必要がある。第一に、上記基板カメラを
用いて電子部品８を認識するためには、電子部品８を正
しく撮像可能なように電子部品８に上記基板カメラのフ
ォーカスが合うように、電子部品８を供給する部品供給
装置３の高さを設定する必要がある。しかしながら、基
本的に、上記基板カメラは、上記ステップ２において、
回路基板８の固定位置のずれ量を補正するために回路基
板８を撮像するものであるから、本来、基板搬送装置２
により搬送されてきた回路基板８の表面にそのフォーカ
スが合うように設置されている。又、仮に、回路基板表
面と、電子部品８の供給部面とを同一の高さになるよう
に構成したとしても、供給される電子部品８の部品高さ
は、その種類等によって異なる。よって、上記基板カメ
ラのフォーカスを正確に電子部品８に合わせるために
は、供給する電子部品の形状に合わせて部品供給装置の
部品供給部分の形状も切り替え可能に構成しておく必要
がある。更に、上記フォーカスが正しく合った場合で
も、電子部品８を正しく認識するためには、背景と電子
部品８との区別が可能なように構成されている必要があ
る。以上のような構成条件を全て満足させることは非常
に困難であり、且つコストアップが予想される。

【００１４】又、上記ステップ３の動作を行った場合に
は、以下のような問題を有することになる。上述したよ
うに、部品実装装置３０は生産性向上のため、一度の実
装工程（上記ステップ３〜４）において、部品保持装置
９に搭載されている複数のノズル５を使用して吸着、認
識、実装の各動作を行う。しかしながら、ステップ３に
て、電子部品８の吸着動作を行う前に、上記基板カメラ
を移動させるためのＸＹ駆動機構４を動作させる必要が
あり、かつ基板カメラで吸着位置を正確に認識するた
め、移動後の停止時における基板カメラの振動が収束す
るのを待った後に認識動作を行う必要がある。よって、
生産性を著しく害するという問題が生じる。

【００１５】さらに又、上記ステップ３の実行を不要と
するには、部品供給装置３より供給される電子部品８を
ノズル５により保持する際の位置が常に一定となるよう
に、部品供給装置３を構成する必要がある。このように
構成することは可能であるが、実装する電子部品８の形
状の微小化や複雑化に伴い困難であり、且つ余計なコス
トアップを生む原因となる。更に、部品供給装置３を上
述のように構成することで吸着位置を一定にした場合で
あっても、その吸着位置を部品実装装置３０に正しく設
定する必要があるため、電子部品８を実装させるための
調整時間が非常に長くなり、部品実装装置３０の稼働時
間が低下し生産性を害することになる。

【００１６】本発明は上述のような問題点を解決するた
めになされたもので、従来に比べて生産性の向上が可能
な、部品装着装置及び方法、並びに部品装着用プログラ
ムを提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下のように構成する。即ち、本発明の第
１態様の電子部品装着装置は、複数の電子部品吸着用ノ
ズルを有する部品保持装置と、第１認識装置と、第２認
識装置と、移動装置と、制御装置と、を備え、上記第１
認識装置は、上記電子部品吸着用ノズルに保持された複
数の電子部品を一度に撮像し、それぞれの上記電子部品
について、上記第２認識装置における視野内に上記電子
部品の一つを納め上記第２認識装置に認識させる粗精度
にて、それぞれの上記電子部品吸着用ノズルにおける規
定保持位置からの保持ずれ量を認識し、上記第２認識装
置は、上記電子部品吸着用ノズルに保持された複数の上
記電子部品のそれぞれについて、それぞれの上記規定保
持位置からの上記保持ずれ量を回路形成体上の部品装着
位置へ装着させる精密精度にて認識し、上記移動装置
は、上記部品保持装置を取り付け、上記電子部品吸着用
ノズルに保持された上記電子部品を上記第１認識装置へ
移動しさらに上記第２認識装置へ移動し、かつ上記電子
部品を回路形成体上の部品装着位置へ移動させ、上記制
御装置は、それぞれの上記電子部品について、上記第１
認識装置による認識結果を考慮したそれぞれの認識用移
動量にて上記移動装置を動作させてそれぞれの上記電子
部品を上記第２認識装置へ移動させ、かつ上記第２認識
装置による認識結果を考慮した装着用移動量にて上記移
動装置を動作させてそれぞれの上記電子部品を上記部品
装着位置へ移動させ、かつ上記部品保持装置にて装着さ
せる、ことを特徴とする。

【００１８】又、上記第１認識装置は、上記移動装置に
よる上記電子部品の移動中に全ての上記電子部品の撮像
を同時に行なうように構成することができる。

【００１９】さらに本発明の第２態様の電子部品装着方
法は、複数の電子部品吸着用ノズルにて複数の電子部品
を保持し、上記電子部品吸着用ノズルに保持された複数
の電子部品を一度に撮像し、それぞれの上記電子部品に
ついて、精密認識装置における視野内に上記電子部品の
一つを納め上記精密認識装置に認識させる粗精度にて、
それぞれの上記電子部品吸着用ノズルにおける規定保持
位置からの保持ずれ量を粗認識し、上記粗認識後、それ
ぞれの上記電子部品について、上記粗認識の認識情報を
考慮したそれぞれの認識用移動量にて上記精密認識装置
まで移動し、上記規定保持位置からのそれぞれの上記保
持ずれ量を回路形成体上の部品装着位置へ装着させる精
密精度にて順次、精密に認識し、上記精密認識した上記
保持ずれ量を考慮してそれぞれの上記電子部品を回路形
成体上の各部品装着位置へ移動して装着する、ことを特
徴とする。

【００２０】又、本発明の第３態様のプログラムは、複
数の電子部品吸着用ノズルにて複数の電子部品を保持す
る処理と、上記電子部品吸着用ノズルに保持された複数
の電子部品を一度に撮像し、それぞれの電子部品につい
て、精密認識装置における視野内に上記電子部品の一つ
を納め上記精密認識装置に認識させる粗精度にて、それ
ぞれの上記電子部品吸着用ノズルにおける規定保持位置
からの保持ずれ量を粗認識する処理と、上記粗認識後、
それぞれの上記電子部品について、上記粗認識の認識情
報を考慮したそれぞれの認識用移動量にて上記精密認識
装置まで移動し、上記規定保持位置からのそれぞれの上
記保持ずれ量を回路形成体上の部品装着位置へ装着させ
る精密精度にて順次、精密に認識する処理と、上記精密
認識した上記保持ずれ量を考慮してそれぞれの上記電子
部品を回路形成体上の部品装着位置へ移動して装着する
処理と、をコンピュータに実行させる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態における電子部
品装着装置、電子部品装着方法、及び装着方法実行用の
プログラムについて、図を参照しながら以下に説明す
る。上記電子部品装着方法は上記電子部品装着装置にて
実行され、上記プログラムは上記電子部品装着方法をコ
ンピュータに実行させるためのプログラムであり、本実
施形態では、該プログラムは、上記電子部品装着装置に
備わる制御装置内の記憶装置内に格納される。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、この明細書で回路形成体とは、樹脂基板、紙−
フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ
（ガラエポ）基板、フィルム基板等の回路基板、単層基
板若しくは多層基板などの回路基板、部品、筐体、又
は、フレーム等、回路が形成されている対象物を意味す
る。尚、本実施形態では、上記回路基板を例に採る。

【００２２】先ず、図１、図２を参照して上記電子部品
装着装置１００の構成について説明する。電子部品装着
装置１００の主要構成部分としては、回路基板１の搬送
を行なう基板搬送装置１０２と、回路基板１に実装する
電子部品８の供給を行なう部品供給装置１０３と、部品
供給装置１０３から電子部品８を保持して回路基板１上
へ装着する部品保持装置１０６と、上記部品保持装置１
０６を互いに直交するＸ，Ｙ方向へ移動させる部品移動
装置１０４と、第２認識装置の機能を果たす一例である
精密認識装置１０７と、第１認識装置の機能を果たす一
例である粗認識装置１１３と、制御装置１０９と、操作
盤１１０とを有し、特に重要な構成部分は、精密認識装
置１０７、制御装置１０９、粗認識装置１１３である。

【００２３】該電子部品装着装置１００では、上記部品
供給装置１０３として、電子部品８を収納したテープを
リールに巻回し該リールからテープの繰り出しにより部
品供給を行なう、いわゆるカセットタイプの部品供給装
置１０３−１と、電子部品８を縦横に配列したトレイに
て部品供給を行なう部品供給装置１０３−２とを有す
る。上記部品保持装置１０６は、本実施形態では吸着動
作により電子部品８を保持する電子部品吸着用ノズル１
０６２を有し、該ノズル１０６２にて保持している電子
部品８の厚み方向に相当するＺ方向に上記ノズル１０６
２を移動させ、さらにノズル１０６２の周方向へノズル
１０６２を回転させるノズル移動装置１０６１を有す
る。本実施形態では部品保持装置１０６は、図１に示す
ように２本のノズル１０６２を有するが、該構成に限定
されるものではなく、１本又は３本以上を有することも
できる。尚、上記粗認識装置１１３は、複数のノズル１
０６２にそれぞれ保持された電子部品８を一度に撮像可
能な視野を有することから、部品保持装置１０６は、複
数のノズル１０６２を有するのが好ましい。

【００２４】上記部品移動装置１０４は、Ｘ方向に沿っ
て延在し上記部品保持装置１０６をＸ方向に可動に支持
するＸ−移動装置１０４１と、Ｘ方向に直交するＹ方向
に沿い、かつ上記Ｘ−移動装置１０４１の両端部分を支
持するように互いに平行に延在し、かつＸ−移動装置１
０４１を上記Ｙ方向に移動させるＹ−移動装置１０４２
とを有する。又、部品移動装置１０４には、上記基板搬
送装置１０２にて搬入され所定の搬入位置に固定された
回路基板１の搬入姿勢つまりずれや傾きを補正するため
の認識装置としての基板カメラ１１４が設けられてい
る。尚、本実施形態では、図１に示すように部品移動装
置１０４に搭載されている部品保持装置１０６に基板カ
メラ１１４を設ける形態を採っている。

【００２５】上記粗認識装置１１３は、後述の精密認識
装置１０７に比して低分解能であるがノズル１０６２に
おける規定保持位置からの保持ずれを補正するために必
要となる十分な分解能を有し、且つ撮像可能な電子部品
８に対する寸法制限がない程度の視野角を有する粗撮像
カメラ１１３１を搭載している。具体的には、粗認識装
置１１３は、上記電子部品吸着用ノズル１０６２に保持
された複数の電子部品８のそれぞれについて、一度に撮
像可能な程度の視野角を有する粗撮像カメラ１１３１を
有し、それぞれの上記ノズル１０６２における規定保持
位置からの保持ずれ量を上記複数の電子部品８に対して
同時にかつ大まかに認識する。ここで、大まかに認識す
るとは、精密認識装置１０７における視野内に上記電子
部品８の一つを納めることができ該納まった電子部品８
を上記精密認識装置１０７に認識させる程度の粗精度に
て、それぞれの上記電子部品吸着用ノズルにおける規定
保持位置からの保持ずれ量を認識することをいう。

【００２６】上記規定保持位置とは、例えばノズル１０
６２の中心と、電子部品８の重心とが一致した状態で保
持されているような位置である。又、上記保持ずれ量と
は、図６に２点鎖線にて示すようにノズル１０６２に対
する電子部品８の上記規定保持位置に対する、実線にて
示す現保持位置の保持ずれ量であって、具体的には、Ｘ
方向のずれ量であるΔＸ１、Ｙ方向のずれ量であるΔＹ
１、ノズル１０６２の周方向へのずれ量であるΔθ１が
相当する。

【００２７】又、上記粗撮像カメラ１１３１は、制御装
置１０９に接続され、粗撮像カメラ１１３１から得られ
た粗撮像情報に基づいて制御装置１０９にて大まかな上
記保持ずれ量が求められ、さらに記憶される。よって、
粗撮像カメラ１１３１及び制御装置１０９にて上記粗認
識装置１１３を構成する。

【００２８】上記精密認識装置１０７は、上記粗認識装
置１１３よりも精密に部品認識をするため高分解能であ
るが、撮像可能な電子部品８の寸法が制限される視野
角、つまり粗認識装置１１３に比して視野角の狭い精密
撮像カメラ１０７１を有し、それぞれのノズル１０６２
に保持された各電子部品８のそれぞれについて、それぞ
れの上記規定保持位置からの上記保持ずれ量を回路基板
１上の部品装着位置へ装着させる程度の精密精度にて、
各電子部品８ごとに順次認識する。又、上記精密撮像カ
メラ１０７１は、制御装置１０９に接続され、精密撮像
カメラ１０７１から得られた精密撮像情報に基づいて制
御装置１０９にて上記保持ずれ量が精密に求められ、さ
らに記憶される。よって、精密撮像カメラ１０７１及び
制御装置１０９にて上記精密認識装置１０７を構成す
る。

【００２９】上記制御装置１０９は、コンピュータとし
て機能し図２に示すように、格納装置の機能を果たす一
例であるデータ記憶装置１０９１と、演算処理装置１０
９２と、主処理装置１０９３と、例えばＣＤ−ＲＯＭや
フロッピー（登録商標）ディスク等の記憶媒体１１１に
おけるデータの読み込みを行なう読取装置１０９４とを
備え、上述の、基板搬送装置１０２、部品供給装置１０
３、部品移動装置１０４、部品保持装置１０６、精密認
識装置１０７、粗認識装置１１３の動作制御を行う。
尚、上記データ記憶装置１０９１、演算処理装置１０９
２、主処理装置１０９３、及び読取装置１０９４は、互
いに電気的に接続されている。

【００３０】上記データ記憶装置１０９１には、当該部
品装着装置１００にて電子部品８を回路基板１上に装着
するための情報、例えば部品装着順序や、複数のノズル
１０６２において使用するノズルの情報、回路基板１上
へ電子部品８を装着するための装着位置座標等の情報で
あるいわゆるＮＣ情報、及び当該電子部品装着装置１０
０自体を動作させるための基本的な設備情報等が格納さ
れている。尚、データ記憶装置１０９１に格納する上述
の各情報は、予めデータ記憶装置１０９１に記憶してお
いてもよいが、当該部品装着装置１００の上記操作盤１
１０を利用して作成、供給したり、又は、外部のパーソ
ナルコンピュータ１１２等で上記情報を予め作成し、上
記読込装置１０９４を通して上記記録媒体１１１やデー
タ通信により供給することができる。後述の動作説明で
も述べるが、データ記憶装置１０９１には、さらに、上
記基板カメラの撮像情報から得られる回路基板１の搬入
位置ずれに関する情報、及び上記粗認識装置１０７及び
精密認識装置１１３から得られる電子部品８の上記保持
ずれ量の情報が記憶される。

【００３１】上記主処理装置１０９３は、上記データ記
憶装置１０９１からの情報を元に、必要に応じて、上記
演算処理装置１０９２を利用して当該部品装着装置１０
０を正常に動作させるための計算処理を行わせながら、
上記データ記憶装置１０９１の情報と共に、上述の各構
成部分の駆動装置を適切に動作させることにより、電子
部品８を回路基板１上の所定の装着位置へ装着させる。

【００３２】以上のように構成される部品装着装置１０
０の動作、つまり上記部品装着方法、及び上記部品装着
方法に基づく処理を上記制御装置１０９に実行させるた
めのプログラムについて以下に説明する。よって上記部
品装着方法は、制御装置１０９にて制御され実行され
る。尚、該プログラムは、上記読込装置１０９４を通し
て上記記録媒体１１１やデータ通信により供給すること
ができ、上記データ記憶装置１０９１に格納され、上記
主処理装置１０９３及び演算処理装置１０９２により読
み出され実行される。

【００３３】図３に示すステップ１０１において、回路
基板１は、基板搬送装置１０２にて搬入位置まで搬入さ
れ固定される。次のステップ１０２では、電子部品８が
規定の装着位置へ装着可能となるように、固定された回
路基板１の搬入位置のずれ量が求められる。即ち、回路
基板１上に記されたマークの位置で、上記ＮＣ情報内に
定義されているマーク位置上へ、上記基板カメラ１１４
が部品移動装置１０４にて移動され、基板カメラ１１４
にて上記マークが撮像される。制御装置１０９は、該撮
像情報に基づいて上記搬入位置ずれ量を求め、求めた搬
入位置ずれ量をデータ記憶装置１０９１に記憶する。次
のステップ１０３は、図４に示すように２つのステップ
１０３１、１０３２より構成される。まずステップ１０
３１では、電子部品８を供給する部品供給装置１０３上
へ、部品移動装置１０４にて吸着ノズル１０６２を移動
させる。該移動後、ステップ１０３２において、ノズル
移動装置１０６１によりノズル１０６２を下降させて電
子部品８を吸着保持し、該保持後上昇させる。尚、ステ
ップ３の動作は、部品保持装置１０６に備わる全てのノ
ズル１０６２に電子部品８が保持されるまで、繰り返し
実行される。

【００３４】次のステップ１０４は、図５に示すように
４つのステップ１０４１〜ステップ１０４４にて構成さ
れる。まずステップ１０４１では、部品保持装置１０６
の各ノズル１０６２に保持されている電子部品８を部品
移動装置１０４にて粗認識装置１１３の粗撮像カメラ１
１３１上へ移動させる。上述のように粗撮像カメラ１１
３１は広視野角にてなるものを選定していることから、
該移動後、ステップ１０４２において、粗撮像カメラ１
１３１にて、上記全ての電子部品８を一度で撮像するこ
とができる。制御装置１０９は、該撮像による粗撮像情
報に基づいて、各電子部品８毎に、上記保持ずれ量を求
め、データ記憶装置１０９１に記憶する。尚、粗撮像カ
メラ１１３１が広視野角であることから、粗撮像カメラ
１１３１の分解能は低くならざるを得ない。よって粗認
識装置１１３にて得られる保持ずれ量は、精密なずれ量
ではなく大体のずれ量である。

【００３５】次のステップ１０４３では、部品移動装置
１０４にて部品保持装置１０６を粗撮像カメラ１１３１
上から精密撮像カメラ１０７１上へ移動させる。このと
き、粗撮像カメラ１１３１の設置位置から精密撮像カメ
ラ１０７１の設置位置までの、予め上記ＮＣ情報に設定
されている距離に、上述の各電子部品８における上記大
体のずれ量を考慮して求まる移動量、つまり認識用移動
量にて移動を行なう。このように粗認識装置１１３にて
得られた大まかな保持ずれ量を考慮した上記認識用移動
量にて移動を行なうことで以下の効果が得られる。

【００３６】即ち、電子部品８がノズル１０６２に対し
て上記規定保持位置に保持されているときには、上記Ｎ
Ｃ情報に規定された移動量にて電子部品８を移動させれ
ば精密撮像カメラ１０７１の視野内に電子部品８は納ま
る。しかしながら実際には、上記規定保持位置に電子部
品８が保持されることは稀であり、保持ずれは発生す
る。一方、回路基板１上の装着位置へ高精度にて電子部
品８を装着するためには、上記保持ずれ量を高精度にて
求める必要がある。そのため、精密撮像カメラ１０７１
は高分解能であることが要求されるが、実用的なカメラ
においては、高分解能になればなるほどその視野角は狭
くなってしまう。よって、上記規定保持位置に対して電
子部品８がずれて保持されているとき、ＮＣ情報に規定
されている移動量にて電子部品８を移動させると、精密
撮像カメラ１０７１の視野から電子部品８が外れ、認識
ができなくなる可能性もある。そこで本実施形態では、
ＮＣ情報に規定されている移動量に上記大体のずれ量を
考慮した上記認識用移動量にて移動させている。該移動
を行なうことにより、認識対象となる電子部品８が精密
撮像カメラ１０７１の視野から外れてしまうことを防止
することができる。又、粗撮像カメラ１１３１は、複数
の電子部品８を一度に撮像可能な視野角を有するもので
あることから、上記大まかな保持ずれ量を得るために粗
認識動作を実行しても、生産性に支障が生じる程の時間
的ロスは生じない。さらに、上記大体のずれ量を考慮し
た移動が可能になることから、上述のように精密撮像カ
メラ１０７１の視野角から電子部品８が外れてしまうこ
とを防止でき、その結果、より狭い視野角のカメラ、つ
まりより高分解能の精密撮像カメラ１０７１を使用する
ことができる。したがって、電子部品８の回路基板１へ
の装着精度を従来に比べてより向上させることが可能と
なる。

【００３７】次のステップ１０４４では、精密撮像カメ
ラ１０７１にて各電子部品８を一つずつ順番に撮像す
る。制御装置１０９は、該撮像による精密撮像情報に基
づいて、電子部品８毎に、それぞれの上記保持ずれ量を
求め、データ記憶装置１０９１に記憶する。ここで記憶
される保持ずれ量は、粗撮像カメラ１１３１に比して精
密撮像カメラ１０７１が高分解能であることから、精密
なずれ量である。

【００３８】次のステップ１０５では、回路基板１上の
規定の装着位置へ各電子部品８が装着可能なように、制
御装置１０９は、各電子部品８について、ノズル１０６
２における上記保持ずれ量と、上記回路基板１における
上記搬入位置ずれ量とを合わせて移動量の補正値を求め
る。そして各ノズル１０６２に保持されている電子部品
８毎に上記補正値を考慮した移動量、つまり装着用移動
量にてＸ，Ｙ方向に部品移動装置１０４を動作させると
ともに、部品保持装置１０６のノズル移動装置１０６１
をθ方向に動作させ、さらにノズル移動装置１０６１に
てノズル１０６２を昇降させて、各電子部品８をそれぞ
れ規定の装着位置へ装着する。

【００３９】そして必要な全ての電子部品８が回路基板
１上に装着されるまで、上記ステップ１０３〜ステップ
１０５が繰り返され、上記全ての電子部品８の装着後、
ステップ１０６にて、回路基板１は、基板搬送装置１０
２により次工程の生産設備へ搬出される。

【００４０】又、粗撮像カメラ１１３１としてラインセ
ンサ等を用いることで、上述のステップ１０４１及びス
テップ１０４２において、電子部品８を保持している部
品保持装置１０６を粗撮像カメラ１１３１上で停止させ
ることなく移動させながら、所定のタイミングで電子部
品８を撮像することが可能となる。よって、より高速な
認識動作が可能となり、生産性を大幅に向上させること
ができる。

【００４１】又、上述のように粗認識動作を行ない、次
に精密認識動作を行なうことで、上述のような効果を奏
することができるが、電子部品８及び回路基板１の種類
によっては、上記粗認識動作を行なわなくても十分高精
度な装着が可能な場合もある。そこで、上記ステップ１
０４１及びステップ１０４２における粗認識動作の実行
の有無を選択可能なように構成することもできる。即
ち、上記ＮＣ情報又は電子部品装着装置１００自体を動
作させるための基本的な設備情報に、上記粗認識動作の
実行の有無を判定するためのフラグを設けておくことに
より、装着する電子部品８毎に、若しくは、生産する回
路基板１毎に、ステップ１０４１及びステップ１０４２
を実行するか否かを切り替えることができる。よって、
必要な場合にのみステップ１０４１及びステップ１０４
２を実行することで、生産性の悪化を必要最小限に抑制
することができる。

【００４２】又、上述の実施形態では、粗撮像カメラ１
１３１から精密撮像カメラ１０７１への移動量に、電子
部品８の粗認識の結果を加味するように構成した。さら
に、粗撮像カメラ１１３１の撮像動作により得られる大
まかな保持ずれ量、及び精密撮像カメラ１０７１の撮像
動作により得られる保持ずれ量の少なくとも一方を、部
品保持装置１０６のノズル１０６２が部品供給装置１０
３から電子部品８を保持するときの位置決め動作に適用
させることもできる。このような動作により、粗撮像カ
メラ１１３１上、及び精密撮像カメラ１０７１上への電
子部品８の位置決め精度をさらに向上させることができ
る。

【００４３】又、上述の実施形態では、部品保持装置１
０６のノズル移動装置１０６１は、ノズル回転機構を有
し、電子部品８におけるノズル１０６２の周方向への位
置ずれも補正可能としたが、簡易構造タイプとして上記
ノズル回転機構を備えなくともよい。

【００４４】又、上述の説明は、部品保持装置１０６に
複数のノズル１０６２が存在する場合を例に採った。つ
まり、粗認識装置１１３が複数の電子部品８を一度に認
識可能であることから、複数のノズル１０６２が存在す
る形態において、上述した生産性向上等の効果がより顕
著に期待できるからである。しかしながら、該形態に限
定されるものではなく、部品保持装置１０６は、単一の
ノズル１０６２を有する構造であっても、本実施形態の
電子部品装着方法は実行可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の第１態様
の電子部品装着装置、第２態様の電子部品装着方法、及
び第３態様の電子部品装着方法をコンピュータに実行さ
せるプログラムによれば以下の効果が得られる。即ち、
第１認識装置、第２認識装置、及び制御装置を備え、ま
ず、部品保持装置に保持されている電子部品の大まかな
保持ずれ量を第１認識装置にて求め、該大まかな保持ず
れ量を考慮した認識用移動量にて、電子部品を上記第２
認識装置へ移動させる。このような移動動作を行なうこ
とで、認識対象となる電子部品が第２認識装置に備わる
精密撮像カメラの視野から外れてしまうことを防止する
ことができる。又、上記第１認識装置は、複数の電子部
品を一度に撮像可能なことから、上記大まかな保持ずれ
量を得るために粗認識動作を実行しても、生産性に支障
が生じる程の時間的ロスはほとんど生じない。さらに、
上述のように精密撮像カメラの視野から電子部品が外れ
てしまうことを防止できることから、第２認識装置にお
いては、より狭い視野角のカメラ、つまりより高分解能
の精密撮像カメラを使用することができる。したがっ
て、多様化してきた電子部品の回路形成体への装着精度
を従来に比べてより向上させることが可能となる。又、
上述の移動動作を行なうことで、様々な形状の電子部
品、特にベアＩＣのように、電子部品の裏面に存在する
回路パターンを撮像した後、予め教示しておいた回路パ
ターンデータと比較して高精度の認識を必要とする電子
部品の装着においても、従来技術にて説明したような、
電子部品の中心をノズルで正確に保持するために必要と
なる部品供給装置における制約や、電子部品供給動作に
おける電子部品のずれ量を基板カメラにて認識する必要
がなくなるため、装着可能な電子部品の多様化を図るこ
とができ、電子部品装着装置の安定した生産性の向上を
実現することができる。

【００４６】又、第１認識装置について、電子部品の移
動中に該電子部品の撮像を行なうことで、さらに生産性
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の電子部品装着装置の斜視
図である。

【図２】 図１に示す電子部品装着装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】 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４】 図３のステップ１０３の詳しい動作を示すフ
ローチャートである。

【図５】 図３のステップ１０４の詳しい動作を示すフ
ローチャートである。

【図６】 図１に示す電子部品装着装置に備わるノズル
に対する電子部品の保持ずれ量を示す図である。

【図７】 従来の電子部品装着装置の斜視図である。

【図８】 図７に示す電子部品装着装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図９】 図７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１０】 図７のステップ３の詳しい動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】 図７のステップ４の詳しい動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１２】 図７のステップ５の詳しい動作を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１…回路基板、８…電子部品、１００…電子部品装着装
置、１０４…部品移動装置、１０６…部品保持装置、１
０７…精密認識装置、１０９…制御装置、１１３…粗認
識装置、１０６２…ノズル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 敬明 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 内山 宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E313 AA11 AA15 AA23 CC03 EE02 EE03 EE24 EE25 FF03 FF24 FF28 FF31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子部品吸着用ノズル（１０６
   ２）を有する部品保持装置（１０６）と、 第１認識装置（１１３）と、第２認識装置（１０７）
   と、移動装置（１０４）と、制御装置（１０９）と、を
   備え、 上記第１認識装置は、上記電子部品吸着用ノズルに保持
   された複数の電子部品（８）を一度に撮像し、それぞれ
   の上記電子部品について、上記第２認識装置における視
   野内に上記電子部品の一つを納め上記第２認識装置に認
   識させる粗精度にて、それぞれの上記電子部品吸着用ノ
   ズルにおける規定保持位置からの保持ずれ量を認識し、 上記第２認識装置は、上記電子部品吸着用ノズルに保持
   された複数の上記電子部品のそれぞれについて、それぞ
   れの上記規定保持位置からの上記保持ずれ量を回路形成
   体（１）上の部品装着位置へ装着させる精密精度にて認
   識し、 上記移動装置は、上記部品保持装置を取り付け、上記電
   子部品吸着用ノズルに保持された上記電子部品を上記第
   １認識装置へ移動しさらに上記第２認識装置へ移動し、
   かつ上記電子部品を回路形成体（１）上の部品装着位置
   へ移動させ、 上記制御装置は、それぞれの上記電子部品について、上
   記第１認識装置による認識結果を考慮したそれぞれの認
   識用移動量にて上記移動装置を動作させてそれぞれの上
   記電子部品を上記第２認識装置へ移動させ、かつ上記第
   ２認識装置による認識結果を考慮した装着用移動量にて
   上記移動装置を動作させてそれぞれの上記電子部品を上
   記部品装着位置へ移動させ、かつ上記部品保持装置にて
   装着させる、ことを特徴とする電子部品装着装置。
2. 【請求項２】 上記第１認識装置は、上記移動装置によ
   る上記電子部品の移動中に全ての上記電子部品の撮像を
   同時に行なう、請求項１記載の電子部品装着装置。
3. 【請求項３】 複数の電子部品吸着用ノズル（１０６
   ２）にて複数の電子部品を保持し、 上記電子部品吸着用ノズルに保持された複数の電子部品
   （８）を一度に撮像し、それぞれの上記電子部品につい
   て、精密認識装置（１０７）における視野内に上記電子
   部品の一つを納め上記精密認識装置に認識させる粗精度
   にて、それぞれの上記電子部品吸着用ノズルにおける規
   定保持位置からの保持ずれ量を粗認識し、 上記粗認識後、それぞれの上記電子部品について、上記
   粗認識の認識情報を考慮したそれぞれの認識用移動量に
   て上記精密認識装置まで移動し、上記規定保持位置から
   のそれぞれの上記保持ずれ量を回路形成体（１）上の部
   品装着位置へ装着させる精密精度にて順次、精密に認識
   し、 上記精密認識した上記保持ずれ量を考慮してそれぞれの
   上記電子部品を回路形成体（１）上の各部品装着位置へ
   移動して装着する、ことを特徴とする電子部品装着方
   法。
4. 【請求項４】 複数の電子部品吸着用ノズル（１０６
   ２）にて複数の電子部品を保持する処理と、 上記電子部品吸着用ノズルに保持された複数の電子部品
   （８）を一度に撮像し、それぞれの電子部品について、
   精密認識装置（１０７）における視野内に上記電子部品
   の一つを納め上記精密認識装置に認識させる粗精度に
   て、それぞれの上記電子部品吸着用ノズルにおける規定
   保持位置からの保持ずれ量を粗認識する処理と、 上記粗認識後、それぞれの上記電子部品について、上記
   粗認識の認識情報を考慮したそれぞれの認識用移動量に
   て上記精密認識装置まで移動し、上記規定保持位置から
   のそれぞれの上記保持ずれ量を回路形成体（１）上の部
   品装着位置へ装着させる精密精度にて順次、精密に認識
   する処理と、 上記精密認識した上記保持ずれ量を考慮してそれぞれの
   上記電子部品を回路形成体（１）上の部品装着位置へ移
   動して装着する処理と、をコンピュータに実行させるた
   めのプログラム。