JP2004259726A - 電子部品搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境温度や経時変化による装置構成部間の位置関係の変化や回転中心の変位を実働中に自動補正して常に高精度に電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置を提供する。
【解決手段】一対の一方の基板案内レール２２に近接して、治具チップテーブル２６を備えたテーブルユニット３６を設ける。治具チップテーブル２６は、平常時は、搬入されてくる両面基板４６の裏面に搭載されている電子部品４７に当接しない下方位置に待機し、基板４６搬入前の位置補正処理時には、基板４６の部品搭載面位置４６′まで上昇する。この上に、これに対応する搭載ヘッド３４が治具チップ部品を所定の回転角度で載置し、この治具チップ部品を、同一作業ヘッドの基板認識用カメラ３５が認識して、現在の正しい基板認識用カメラ３５と搭載ヘッド３４間の位置関係及び部品の回転位置を認識して補正する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品搭載装置に係わり、更に詳しくは、環境温度や経時疲労等による装置構成部材の位置関係の変化を部品搭載作業中に自動補正して常に高精度に電子部品を基板に搭載する部品搭載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自装置内に自動搬入されるプリント基板（以下、単に基板という）上に、ＩＣ、抵抗、コンデンサ等多数のチップ状電子部品（以下、単に部品という）を作業ヘッドによって自動的に搭載して基板ユニットを完成させる電子部品搭載装置がある。
【０００３】
図６（ａ） は、そのような電子部品搭載装置の外観斜視図であり、同図（ｂ） は、その保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す平面図である。この電子部品搭載装置１は、同図（ａ） に示すように、天井カバー上部に、液晶ディスプレイとタッチパネルからなる表示入力装置２と、ＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置３と、稼動状態を報知する警報ランプ４を備えている。
【０００４】
下部の基台５には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール６（６ａ、６ｂ）が基板の搬送方向に水平に延在して配設されている。これら二本の基板案内レール６には、特には図示しないが、その下部に接してループ状のコンベアベルトが配設されている。コンベアベルトは、ベルト駆動モータにより駆動されて基板搬送方向に走行し、同図（ｂ） に示すように、生産ライン上流側から基板７を搬入する。上記二本の基板案内レール６ａと６ｂの間の下方には、位置決め装置が配設されており、この位置決め装置が上記のように搬入されてくる基板７を位置決めして固定する。
【０００５】
この電子部品搭載装置は、二軸型ワンバイワン方式の電子部品搭載装置であり、基台５の中央部に搬入されて位置決め固定された基板７に多数の部品８を搭載する。この搭載作業を行う二台の作業ヘッド９（９ａ、９ｂ）は、それぞれ移動軸１１及び１２によりＸ軸方向（図の左右方向）に摺動自在に支持されている。一方の移動軸１１は、基台５の上方に配置された二本の固定レール１３（１３ａ、１３ｂ）間に摺動自在に差し渡されてＹ軸方向（図の上下方向）に移動し、他方の移動軸１２は、これも基台５上方に配置された他の二本の固定レール１４（１４ａ、１４ｂ）間に摺動自在に差し渡されて上記同様にＹ軸方向に移動する。これにより、二台の作業ヘッド９はそれぞれ基台５の上方の作業領域を前後（Ｙ軸方向）左右（Ｘ軸方向）に自在に移動する。
【０００６】
図７は、上記作業ヘッド９の斜視図である。同図に示すように、作業ヘッド９は、可撓性の帯状コード１５によって装置本体の中央制御部と連結されている。この帯状コード１５によって中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは回路基板上の作業すべき目標位置等の認識データを送信する。この作業ヘッド９は、その先端に２個の搭載ヘッド１６及び１６と、基板認識用カメラ１７を備えている。２個の搭載ヘッド１６は、それぞれＺ軸方向（上下方向）に昇降可能であり且つθ軸方向（３６０°方向）に回転可能である。
【０００７】
また、２個の搭載ヘッド１６は、それぞれその先端に発光部１８を備え、その下部に吸着ノズル１９を着脱自在に装着している。吸着ノズル１９は、発光部１８の照射光を拡散して部品の撮像背景を形成するための光拡散板１９−１と、部品供給装置から基板７まで部品８を吸着して移載するノズル１９−２とから構成される。
【０００８】
このような構成において、二台の作業ヘッド９ａ及び９ｂは、それぞれ上述した二本の固定レール１３と移動軸１１及び二本の固定レール１４移動軸１２により前後左右に自在に移動し、不図示の部品供給装置から吸着ノズル１９−２で部品８を吸着し、一方では、基台５側に配置されている不図示の部品認識用カメラによって、上記吸着した部品８の保持位置偏差を検出し、この検出した保持位置偏差に基づいて搭載位置データを補正し、他方では、基板認識用カメラ１７で基板７の位置を確認して、その基板７上に上記の部品８を搭載する。
【０００９】
ところで、一般に部品のサイズは０．５ｍｍ×１ｍｍと極めて小さいか、または、サイズが２ｃｍ角というように大きい場合でも部品に配設されている多数のリード線の間隔は数百ミクロンというように極めて狭い。また、部品の設計寸法は年々微細化されている。そればかりでなく、部品の設計寸法の微細化に伴って基板に部品を搭載する密度が極めて細かくなって隣接する部品間の間隔も年々狭く設定されてきており、例えば現今では、その間隔を０．１ｍｍ〜０．２ｍｍとすることが通常の設計寸法となっている。
【００１０】
したがって、部品を基板に搭載する際には、作業ヘッドの部品把持位置の補正の精度は勿論であるが、作業ヘッドが基板に対して移動する場合の動作（距離及び方向）にも厳しい精度が要求される。そして、そのような作業ヘッドの部品把持位置の補正を精度よく行い且つ作業ヘッドが基板に対して移動する精度を維持するには種々の方法が提案され、実用化されている。
【００１１】
しかし、電子部品搭載装置の部品搭載作業に要求される精度は、上記の部品把持位置や移動動作だけではない。作業ヘッド９各部の熱膨張率（又は熱収縮率）にバラツキがあって一定ではないことと、環境の変化にも影響されて、基板認識用カメラ１７と搭載ヘッド１６との位置関係に誤差が生じてくる。例えば、工場出荷時に、２５℃の環境下で調整した場合、顧客の設置場所での環境に±１０℃の差があると、±１０μｍの誤差が生じてしまう。
【００１２】
このように、基板認識用カメラ１７と搭載ヘッド１６間の距離に例えば±１０μｍの変化があると、基板に部品を搭載する際に、基板のアイマークを確認した後の部品搭載位置が上記の変化量±１０μｍと同一量だけずれてしまう。この±１０μｍの誤差は現今のような精密な基板ユニットを生産するには無視できない誤差である。
【００１３】
この誤差を補正するためには、従来は、基板ユニットの生産開始前に、装置内に、表面に両面テープを貼り付けた治具基板を搬入して所定の位置に固定し、搭載ヘッド１６（つまりノズル１９−２、以下同様）で治具置き場から治具チップ部品を吸着し、この治具チップ部品の吸着された保持姿勢を部品認識用カメラで認識し、この認識した治具チップ部品を治具基板上に移載し、この移載されて両面テープによって位置固定された治具チップ部品を基板認識用カメラ１７で認識した後、治具基板を装置外に搬出する、という基板認識用カメラ１７と搭載ヘッド１６の変化した位置関係を補正するための作業を行っていた。
【００１４】
ところで、上記のように作業ヘッド９が複数台ある場合は、その中の一台を基準ヘッドに設定して、この基準ヘッドの動作を基準として他の作業ヘッドも動作するようにしている。例えば、搭載作業開始前に、基準ヘッドが認識面高さを認識した値を用いて基板の搭載面高さが算出され、その算出された値がそのまま他の作業ヘッドにも適用されるという自動アジャストと呼ばれる方法が採用されている。この場合、他の作業ヘッドは、基準ヘッドと自ヘッドとの間に設定されている距離値を参照しながら上記算出された値に基づいて部品搭載作業を行うようになっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先ず上述の位置関係の補正を行うには、近年のように作業能率を上げるために一台の電子部品搭載装置に４台の作業ヘッドが配設されるようになると、４台の作業ヘッドそれぞれに対して位置関係の補正を行うために、装置内への治具基板の搬入・搬出を４回繰り返えさなければならず、時間と手数が掛りすぎるという問題があった。
【００１６】
また、そればかりでなく、生産ラインが本稼動している間は治具基板を流すことができないため、生産ライン稼動中において環境温度の上昇によって生じる位置関係の変化の補正を行いたい場合でも、稼動中の生産ラインを止めない限り補正を行うことができないという不便な問題も有していた。
【００１７】
次に上記の自動アジャストの方法では、例えば基準ヘッドの軸（つまり搭載ヘッドの軸、以下同様）に対して、これに従動する他の作業ヘッドの軸に角度θの傾きがあったりすると、認識面高さと搭載面高さの差をｈとして、基準ヘッドの認識に基づいて算出された搭載位置と軸が傾いている他の作業ヘッドが実行する搭載位置とでは、ｈ×ｓｉｎθの誤差を伴っているから、部品搭載の精度が低下するとう問題が発生する。
【００１８】
更に、搭載ヘッド１６の先端に着脱自在に装着される吸着ノズル１９は経時疲労を起こしやすい部材である。吸着ノズル１９が経時疲労を起こすと、その中心軸に狂いを生じやすい。したがって従来は所定の時期において、部品認識カメラで部品を角度０°の状態（部品を吸着したときのままの状態）と角度１８０°まで回転させた状態とを認識して、吸着ノズル１９の回転中心軸の変位を求めて補正していたが、どうしても搭載精度の劣る搭載ヘッドが存在し、その改善が望まれていた。
【００１９】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、環境温度等による基板認識用カメラと搭載ヘッドとの位置関係の変化や基準ヘッドと従動ヘッド間の位置関係の変化、更には吸着ノズルの回転中心軸の微細な変位を部品搭載作業中に自動補正して常に高精度に電子チップ部品をプリント基板に搭載する電子部品搭載装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明に係わる電子部品搭載装置の構成を述べる。
本発明の電子部品搭載装置は、吸着手段により電子部品を吸着し、該電子部品の吸着姿勢を部品認識カメラで画像認識し、この画像認識された上記電子部品を、上記吸着手段と共に配置されているプリント基板認識カメラで搭載位置を画像認識しながらプリント基板の所定の位置に所定の回転角度で自動搭載する電子部品搭載装置であって、治具チップ部品置き場に収容された治具チップ部品と、プリント基板が搬入されたとき該プリント基板の裏面に搭載されている電子部品に干渉しない待機位置と上記プリント基板のこれから搭載する電子部品の搭載面と同一高さ位置とに昇降するテーブルと、該テーブルに設けられ該テーブルに上記治具チップ部品が載置されたとき該治具チップ部品を上記テーブルの面に固定する固定手段と、上記吸着手段により上記治具チップ部品を吸着させて該治具チップ部品を上記テーブルに所定の回転角度で載置させ、上記固定手段により上記治具チップ部品を載置部に固定させ、該治具チップ部品の搭載位置及び角度を上記プリント基板認識カメラで画像認識させ、この認識結果に基づいて上記吸着手段による上記電子部品の搭載位置及び回転角度を補正する補正手段と、を有して構成される。
【００２１】
上記テーブルは、例えば請求項２記載のように、照明光線が乱反射を起さない表面処理を施こされて構成され、また、例えば請求項３記載のように、前後それぞれの作業ヘッドの移動範囲内に配設され該前後それぞれの作業ヘッドの全ての搭載ヘッドにより上記治具チップ部品を載置可能に配設されて構成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施の形態における電子部品搭載装置の上部保護カバーを取り除いて模式的に示す平面図である。尚、同図に示す電子部品搭載装置２０は主要部のみを示しており、また、その外観は、図６（ａ） に示した電子部品搭載装置１の外観とほぼ同様である。図１において、電子部品搭載装置２０は、基台２１上に固定と可動の二本の基板案内レール２２（２２ａ、２２ｂ）を備え、これらの基板案内レール２２の両端の外側には、基板案内レール２２の下側にあって図では見えない搬送ベルトを駆動するための、ベルト駆動モータ２３がそれぞれ配設されている。
【００２３】
二本の基板案内レール２２の間には下方左右に分かれて２つの基板位置決め装置２４（２４−１、２４−２）が配置され、一方の基板案内レール２２ｂの内側に添い上記２つの基板位置決め装置２４に近接して、詳しくは後述する治具チップ部品搭載テーブル２６（２６−１、２６−２）がそれぞれ配設されている。
【００２４】
また、基板案内レール２２ａ及び２２ｂのそれぞれ外側に添い、基板位置決め装置２４に対応する位置に、合計４組の照明灯付きの二台の部品認識カメラ２８と交換用の吸着ノズルを収容するツールチェンジャー２９が配設されている。ツールチェンジャー２９には、搭載される電子部品に応じた５個の吸着ノズル３１が収容され、その内の２個が搭載ヘッドに装着されて空になっている。
【００２５】
これらの更に外側に、つまり基板案内レール２２ａと装置本体の一方の外縁の中間および基板案内レール２２ｂと装置本体の他方の外縁の中間に、それぞれ２台、合計４台のテープ式部品供給装置設置台３２（３２−１、３２−２、３２−３、３２−４）が配設されている。これらの台上には、特には図示しないが、３０基前後のテープ式部品供給装置が装着され、それぞれ部品供給口を基板案内レール２２側に向けて揃え、部品供給口列３３を形成している。
【００２６】
４台の各テープ式部品供給装置設置台３２の上方には、４基の作業ヘッドの各搭載ヘッド３４（３４−１、３４−２、３４−３、３４−４）が、ホームポジションに待機している。これら作業ヘッドの構成は、図７に示した作業ヘッド９の構成とほぼ同様である。
【００２７】
これらの作業ヘッドが、基板に搭載するための所望の電子部品をテープ式部品供給装置から受け取るときは、先ず、装着している吸着ノズル３１が所望の電子部品に対応する吸着ノズルであるか否かを判別し、対応していればそのまま、対応していなければ対応する吸着ノズルに交換した後、所望の電子部品を保持しているテープ式部品供給装置の部品供給口に、搭載ヘッドの先端が例えば図の二点鎖線３４−４′で示す位置に来るように移動して、その所望の電子部品を吸着する。
【００２８】
そして、その吸着した電子部品の部品認識カメラ２８による認識処理により搭載位置の補正を行って、基板位置決め装置２４により位置決めされて二本の基板案内レール２２間に位置固定されている不図示の基板上に移動し、基板認識カメラ３５により基板のアイマークを認識した後、その後の搭載プログラムに指示される手順に従って電子部品を搭載する。
【００２９】
基板位置決め装置２４−１上の基板に対しては、搭載ヘッド３４−１及び３４−２が部品搭載処理を行い、基板位置決め装置２４−２上の基板に対しては、搭載ヘッド３４−３及び３４−４が部品搭載処理を行うようになっている。そして環境温度が上昇（又は降下）して、部品認識カメラ２８と装着中の吸着ノズル３１との位置関係に変化が生じたとき、あるいは吸着ノズル３１が他の部分に接触して使用可能な程度に変形したなどの場合には、所定の周期で、又はオペレータからの指示により、治具チップ部品搭載テーブル２６と不図示の治具チップ部品と用いて詳しくは後述する位置関係補正の処理を行う。
【００３０】
図２は、ホームポジションに待機中の治具チップ部品搭載テーブル２６を示す図である。同図に示すように、治具チップ部品搭載テーブル２６は、テーブルユニット３６の上端部に配置されている。テーブルユニット３６は、上記の治具チップ部品搭載テーブル２６と、この治具チップ部品搭載テーブル２６を支持する断面が鉤型の支持部材３７と、この支持部材３７の上部鉤型の底面に一端が固着するピストン３８と、このピストン３８の他端を空圧で昇降させるシリンダー３９と、このシリンダー３９と共に装置本体のフレーム４０に固設されているリニアレール４１と、このリニアレール４１に滑動自在に係合し支持部材３７と一体に構成されたスライドナット４２とを備えている。
【００３１】
上記装置本体のフレーム４０には、図１に示した基板案内レール２２ｂと、この基板案内レール２２ｂと不図示の基板搬送ベルトを支持する支持部材４３と、基板案内レール２２ｂの上面に固設された基板位置決め天板４４とからなるレールユニット４５も固定して配設されている。
【００３２】
装置本体内に搬入されてくる基板４６が両面基板の場合であって且つ二回目の搭載処理の場合であれば、図２に示すように、基板４６の裏面には一回目の搭載処理で搭載された複数の電子部品４７が配置されている。治具チップ部品搭載テーブル２６は、上記の基板裏面の電子部品４７に当接しないような下方の位置にホームポジションが予め設定される。
【００３３】
そして、上記の基板４６は、図２に示すように装置本体内に搬入されてくると、基板案内レール２２によって搬入方向左右位置を位置決めされ、図１に示した基板位置決め装置２４によって前後位置を位置決めされ、更に基板位置決め天板４４によって表搭載面の上下位置を図の二点鎖線で示す部品搭載面位置４６′に位置決めされて、その位置に固定される。
【００３４】
図３（ａ） は、ホームポジションから処理位置へ上昇した治具チップ部品搭載テーブル２６を示す図であり、同図（ｂ） はその斜視図である。尚、同図（ａ） は同図（ｂ） のＡ矢視図でもある。また、同図（ａ） には、未だ搬入されていない基板４６を二点鎖線で仮想的に示しており、同図（ｂ） には、図の向こう側になるテーブルユニット３６の構成を分かり易く示すために、手前のレールユニット４５を二点鎖線で透視的に示している。
【００３５】
装置本体に対し上述した位置関係補正の処理の開始が指示されると、テーブルユニット３６は、シリンダ３９を駆動してピストン３８を上昇させる。これにより、リニアレール４１に案内されてスライドナット４２を滑動させながら支持部材３７が上昇し、同図（ａ），（ｂ） に示すように、治具チップ部品搭載テーブル２６の治具チップ部品搭載面が、基板４６の部品搭載面位置４６′に一致する位置でストッパ機構により停止する。ストッパ機構は特には図示しないが、スライドナット４２の上端に当接するような付き当て部材をリニアレール４１側に設けたような簡単な構成で充分である。
【００３６】
また、上記の治具チップ部品搭載テーブル２６の中央部には上に開口する吸着孔４８が形成されている。この吸着孔４８の下端には、不図示の真空発生源に連結するこれも不図示の真空チューブが取り付けられている。
図４は、装置本体内に配設されている制御装置の構成を示すブロック図である。同図に示す制御装置５０は、ＣＰＵ５１と、このＣＰＵ５１にバスで接続された制御ユニット５２、画像処理ユニット５３、及びメモリ５４からなる。
【００３７】
上記の制御ユニット５２には、基板４６の部品搭載位置を照明するための照明装置５７や搭載ヘッド３４の吸着ノズル３１に吸着されている電子部品４７を照明するための照明装置５８が接続され、更に、それぞれのアンプを介してＸ軸モータ６１、Ｙ軸モータ６２、Ｚ軸モータ６３、及びθ軸モータ６４が接続され、また、更に、Ｉ／Ｏ（入出力）制御インターフェース６５を介して、ＣＲＴ等の表示装置、ＬＣＤとタッチパネルからなる表示入力装置、位置決め装置２４、治具テーブル装置（テーブルユニット３６）、ベルト駆動モータ２３、基板４６の搬入と搬出を検知する基板センサ、異常をオペレータに報知するための異常表示ランプ等が接続されている。
【００３８】
そして、更に制御ユニット５２には、バキュームユニット６６が接続されている。このバキュームユニット６６はバキュームチューブ６７を介して搭載ヘッド３４に空気的に接続され、搭載ヘッド３４の先端に装着される吸着ノズル３１に対し部品４７を吸着させ、又は吸着解除させる。また、バキュームチューブ６７は、同様にテーブルユニット３６にも空気的に接続され、治具チップ部品搭載テーブル２６の上面中央に開口する吸着孔４８に対し治具チップ部品を吸着させ、又は吸着解除させる。
【００３９】
また、画像処理ユニット５３には、図１に示した装置本体２０の基台２１側に配設された合計８台の部品認識用カメラ２８と、作業ヘッド側に搭載ヘッド３４と共に配設された合計４台の基板認識用カメラ３５が接続されている。
図５は、上記構成の制御装置５０のＣＰＵ５１によって行われる位置関係補正の処理動作を説明するフローチャートである。尚、この処理は、所定の周期又はオペレータからの指示により、任意の作業ヘッドにおいて、当該作業ヘッドに対応する治具チップ部品搭載テーブル２６と、図１では図示を省略した治具チップ部品置き場に置いてある治具チップ部品と用いて行われる処理である。図５のフローチャートにより、位置関係補正の処理を、再び図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００４０】
先ず、治具チップ部品を吸着する（ステップＳ１）。この処理は、治具チップ部品置き場に置いてある治具チップ部品を、上記処理対象の作業ヘッドの搭載ヘッド３４に吸着させる処理である。
次に、部品認識カメラ上にＸＹ軸移動する（ステップＳ２）。この処理は、治具チップ部品を吸着した搭載ヘッド３４を、Ｘ軸方向とＹ軸方向の移動により、この搭載ヘッド３４に対応する部品認識用カメラ２８の上方に移動させる処理である。
【００４１】
続いて、カメラ認識高さまで下降する（ステップＳ３）。この処理は、搭載ヘッド３４を、Ｚ軸方向の移動により部品認識用カメラ２８の認識領域まで下降させる処理である。
そして、カメラで認識し座標位置補正値を取得する（ステップＳ４）。この処理は、搭載ヘッド３４が吸着している治具チップ部品を、部品認識用カメラ２８で撮像し、画像処理ユニット５３で画像認識し、搭載プログラムの搭載データと比較して差分を求め、この差分により搭載位置座標の補正値を算出する処理である。
【００４２】
上記に続いて、搭載テーブル上へ移動する（ステップＳ５）。この処理は、搭載ヘッド３４を、図２に示すホームポジションにある治具チップ部品搭載テーブル２６の上方に移動させる処理であり、この移動では「現在、制御装置５０が記憶している移動位置を上記取得した補正値で補正した位置」に移動する。尚、現在、制御装置５０が記憶している移動位置は、当初は搭載プログラムのパラメータで予め示されている位置であり、次からは、前回補正された位置である。
【００４３】
次に先ず、搭載テーブル。アップ処理を行う（ステップＳ６）。この処理は、治具チップ部品搭載テーブル２６をホームポジションから図３（ａ） に示す部品搭載面位置４６′に上昇させる処理である。
上記に続いて、治具チップ部品を搭載テーブルに搭載する（ステップＳ７）。この処理では、搭載ヘッド３４が更に降下して、吸着している治具チップ部品を治具チップ部品搭載テーブル２６上に、所定の角度（例えば最初はθ＝０°、次には０°≦θ≦２７０°、さらに、−９０°≦θ≦０°の範囲）で回転させて、搭載する。
【００４４】
続いて、治具チップ部品を搭載テーブルで吸引する（ステップＳ８）。この処理では、バキュームユニット６６が、治具チップ部品搭載テーブル２６の吸着孔４８に連結されているバキュームチューブ６７によって吸引駆動して、治具チップ部品を治具チップ部品搭載テーブル２６上に固定する。
【００４５】
この後、基板認識カメラの移動を行う（ステップＳ９）。この処理では、先ず搭載ヘッド３４が治具チップ部品の吸着を解除して上昇し、次にその搭載ヘッド３４と共に配設されている基板認識用カメラ３５が上記治具チップ部品の上方に位置するように作業ヘッドがＸ軸及びＹ軸方向の移動を行う処理である。また、この移動における基板認識用カメラ３５の移動点は、現在、制御装置５０が記憶している移動位置である。また、この制御装置５０が記憶している移動位置も、当初は搭載プログラムのパラメータで予め示されている位置であり、次からは、前回補正された位置である。
【００４６】
そして、カメラで認識する（ステップＳ１０）。この処理は、治具チップ部品搭載テーブル２６上の治具チップ部品を、基板認識用カメラ３５で撮像し、画像処理ユニット５３で画像認識し、制御装置５０が記憶している基板認識用カメラ３５と搭載ヘッド３４間の距離を、上記画像認識により得られた補正値で補正して、新しい基板認識用カメラ３５と搭載ヘッド３４間の距離を算出する処理であると共に、制御装置５０が記憶している部品の回転した位置を、基板認識用カメラ３５で撮像して得られた部品の回転した位置により得られた補正値で補正する処理である。
【００４７】
続いて、上記認識により得られた新しい、つまり正しい基板認識用カメラ３５と搭載ヘッド３４との位置関係をメモリ５４に記憶する（ステップＳ１１）。これにより、以後行われる基板４６への部品４７の搭載処理を高精度に行う準備が整う。
【００４８】
この後、吸着孔４８による治具チップ部品の吸着を解除して、この治具チップ部品を搭載ヘッド３４で再び吸着し（ステップＳ１２）、テーブルユニット３６のリンダー３９によりピストン３８を引き下げ駆動して治具チップ部品搭載テーブル２６を図２に示すホームポジションに降下させ（ステップＳ１３）、作業ヘッドを移動させて、上記搭載ヘッド３４に吸着した治具チップ部品を初期位置、すなわち治具チップ部品置き場に戻す（ステップＳ１４）。
【００４９】
続いて、搭載角度を、−９０°から２７０°までの範囲での処理を実施したか否かを判別する（ステップＳ１５）。この処理は、上記ステップＳ１〜Ｓ１４の処理においてステップＳ７及びＳ１０により実行された認識処理が、当該吸着ノズルで各部品を搭載するに際し部品搭載プログラムで記述されている搭載角度「−９０°〜２７０°」の範囲で回転させた状態で全て終了しているか否かを判別する処理である。
【００５０】
この判別で、搭載角度「−９０°〜２７０°」の回転状態での処理が終っていなければ（Ｓ１５がＮ）、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１〜Ｓ１５を繰り返す。
そして、ステップＳ１５の判別で、搭載角度「−９０°〜２７０°」の回転状態での処理が全て終ったことが確認されたときは（Ｓ１５がＹ）、処理を終了する。
【００５１】
尚、上記の説明では、基板認識用カメラ３５と搭載ヘッド３４との位置関係及び吸着部品の回転位置の補正について説明したが、この電子部品搭載装置２０は、複数（本例では４台）の作業ヘッドが、それぞれ個々に治具チップ部品搭載テーブル２６によって補正処理を行うことができるので、上記のように基板認識用カメラ３５と搭載ヘッド３４との位置関係や部品の回転位置の補正に限ることなく、作業ヘッド間の位置関係（図１に示す例では、搭載ヘッド３４−１を備えた作業ヘッドと搭載ヘッド３４−２を備えた作業ヘッド間の位置関係、及び搭載ヘッド３４−３を備えた作業ヘッドと搭載ヘッド３４−４を備えた作業ヘッド間の位置関係）についての補正も、部品搭載面位置４６′に上昇している治具チップ部品を搭載していない治具チップ部品搭載テーブル２６の面を画像認識するだけで、何等かの理由で変動した相互の位置関係を容易に補正することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、基板の部品搭載面と同一位置に昇降可能な治具チップ部品搭載テーブルを設けて、この治具チップ部品搭載テーブル上に治具チップ部品を搭載して搭載面と部品の位置認識を行うだけでなく、部品の搭載回転角度の認識も３６０°の範囲で細かく行うようにしたので、基板認識用カメラと搭載ヘッド間の距離だけでなく、基板に搭載される部品の搭載角度による誤差の補正を、生産ラインの実可動中に行うことができ、これにより、環境温度の変化あるいは作業者や物との接触等の外的要因で基板認識カメラと搭載ヘッド間の距離に変化が生じたり経時疲労で搭載ヘッドや吸着ノズルの回転中心に変位が生じても、可及的に速やかに正しい距離や角度を計測して正しい位置に自動補正し常に高精度に電子部品を基板に搭載することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における電子部品搭載装置の上部保護カバーを取り除いて模式的に示す平面図である。
【図２】ホームポジションに待機中の治具チップ部品搭載テーブルを示す図である。
【図３】（ａ） はホームポジションから処理位置へ上昇した治具チップ部品搭載テーブルを示す図、（ｂ） はその斜視図である。
【図４】装置本体内に配設されている制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】制御装置のＣＰＵによって行われる位置関係補正の処理動作を説明するフローチャートである。
【図６】（ａ） は従来の電子部品搭載装置の外観斜視図、（ｂ） は保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す平面図である。
【図７】従来の電子部品搭載装置の作業ヘッドの斜視図である。
【符号の説明】
１ 電子部品搭載装置
２ 表示入力装置
３ モニタ装置
４ 警報ランプ
５ 基台
６（６ａ、６ｂ） 基板案内レール
７ 基板
８ 部品
９（９ａ、９ｂ） 作業ヘッド
１１、１２ 移動軸
１３（１３ａ、１３ｂ）、１４（１４ａ、１４ｂ） 固定レール
１５ 帯状コード
１６ 搭載ヘッド
１７ 基板認識用カメラ
１８ 発光部
１９ 吸着ノズル
１９−１ 光拡散板
１９−２ ノズル
２０ 電子部品搭載装置
２１ 基台
２２（２２ａ、２２ｂ） 基板案内レール
２３ ベルト駆動モータ
２４（２４−１、２４−２） 基板位置決め装置
２６（２６−１、２６−２） 治具チップ部品搭載テーブル
２８ 部品認識カメラ
２９ ツールチェンジャー
３１ 吸着ノズル
３２ テープ式部品供給装置設置台
３３ 部品供給口列
３４（３４−１、３４−２、３４−３、３４−４） 搭載ヘッド
３５ 基板認識カメラ
３６ テーブルユニット
３７ 支持部材
３８ ピストン
３９ シリンダー
４０ 装置本体のフレーム
４１ リニアレール
４２ スライドナット
４３ 支持部材
４４ 基板位置決め天板
４５ レールユニット
４６ 基板
４６′ 部品搭載面位置
４７ 電子部品
４８ 吸着孔
５０ 制御装置
５１ ＣＰＵ
５２ 制御ユニット
５３ 画像処理ユニット
５４ メモリ
５８ 照明装置５７、
６１ Ｘ軸モータ
６２ Ｙ軸モータ
６３ Ｚ軸モータ
６４ θ軸モータ
６５ Ｉ／Ｏ（入出力）制御インターフェース
６６ バキュームユニット
６７ バキュームチューブ

Claims (3)

1. 吸着手段により電子部品を吸着し、該電子部品の吸着姿勢を部品認識カメラで画像認識し、この画像認識された前記電子部品を、前記吸着手段と共に配置されているプリント基板認識カメラで搭載位置を画像認識しながらプリント基板の所定の位置に所定の回転角度で自動搭載する電子部品搭載装置において、
   治具チップ部品置き場に収容された治具チップ部品と、
   プリント基板が搬入されたとき該プリント基板の裏面に搭載されている電子部品に干渉しない待機位置と前記プリント基板のこれから搭載する電子部品の搭載面と同一高さ位置とに昇降するテーブルと、
   該テーブルに設けられ該テーブルに前記治具チップ部品が載置されたとき該治具チップ部品を前記テーブルの面に固定する固定手段と、
   前記吸着手段により前記治具チップ部品を吸着させて該治具チップ部品を前記テーブルに所定の回転角度で載置させ、前記固定手段により前記治具チップ部品を載置部に固定させ、該治具チップ部品の搭載位置及び角度を前記プリント基板認識カメラで画像認識させ、この認識結果に基づいて前記吸着手段による前記電子部品の搭載位置及び回転角度を補正する補正手段と、
   を有することを特徴とする電子部品搭載装置。
2. 前記テーブルは、照明光線が乱反射を起さない表面処理を施こされていることを特徴とする請求項１記載の部品搭載装置。
3. 前記テーブルは、前後それぞれの作業ヘッドの移動範囲内に配設され該前後それぞれの作業ヘッドの全ての搭載ヘッドにより前記治具チップ部品を載置可能に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の部品搭載装置。

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