JP2001203500A - 作業装置 - Google Patents
作業装置Info
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- JP2001203500A JP2001203500A JP2000013479A JP2000013479A JP2001203500A JP 2001203500 A JP2001203500 A JP 2001203500A JP 2000013479 A JP2000013479 A JP 2000013479A JP 2000013479 A JP2000013479 A JP 2000013479A JP 2001203500 A JP2001203500 A JP 2001203500A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実装装置等の作業装置において、ヘッドユニ
ット等に設けられた撮像手段に汎用性を付与して幅広い
活用を図り得るようにする。 【解決手段】 ヘッドユニット本体１５に対しフレーム
１６を全体上下動用サーボモータ２１により昇降可能と
し、このフレーム１６に対し、吸着ヘッド２０をエアシ
リンダにより昇降可能とするとともに、カメラ４０及び
照明装置４１を固定する。そして、部品装着時には、吸
着ヘッド２０に部品を吸着させた状態で、サーボモータ
２１の作動によりカメラ４０が基板に対して焦点合わせ
される位置までフレーム１６をＺ軸方向に移動させ、さ
らに吸着ヘッド２０をエアシリンダにより所定ストロー
ク下降させて部品を基板に装着させるようにする。
ット等に設けられた撮像手段に汎用性を付与して幅広い
活用を図り得るようにする。 【解決手段】 ヘッドユニット本体１５に対しフレーム
１６を全体上下動用サーボモータ２１により昇降可能と
し、このフレーム１６に対し、吸着ヘッド２０をエアシ
リンダにより昇降可能とするとともに、カメラ４０及び
照明装置４１を固定する。そして、部品装着時には、吸
着ヘッド２０に部品を吸着させた状態で、サーボモータ
２１の作動によりカメラ４０が基板に対して焦点合わせ
される位置までフレーム１６をＺ軸方向に移動させ、さ
らに吸着ヘッド２０をエアシリンダにより所定ストロー
ク下降させて部品を基板に装着させるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば表面実装装
置において部品を吸着させた吸着ヘッドを昇降作動させ
て基板に対し装着する際にその装着対象である基板を認
識させたり、あるいは、産業用ロボットにおいて先端に
部品を把持させたアームを移動させて治具上の他の部品
等に搭載する際に搭載対象である上記他の部品等を認識
させたりするために用いられる作業装置に関する。
置において部品を吸着させた吸着ヘッドを昇降作動させ
て基板に対し装着する際にその装着対象である基板を認
識させたり、あるいは、産業用ロボットにおいて先端に
部品を把持させたアームを移動させて治具上の他の部品
等に搭載する際に搭載対象である上記他の部品等を認識
させたりするために用いられる作業装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の作業装置として、表
面実装分野において吸着ヘッドに吸着させた部品の吸着
ヘッドに対する保持状態を撮像手段により画像認識させ
て吸着位置のずれを検出するようにしたものが知られて
いる（例えば特許第２８１０５７９号公報参照）。この
ものは、吸着ヘッドに吸着された部品の像を複数の反射
ミラー、ハーフミラー及び誘導用中継ミラー群を介して
撮像手段に取り込み、所定位置との比較により吸着位置
のずれを検出し、その吸着位置ずれに応じて装着動作時
に吸着ヘッドの基板に対する位置を補正するようにして
いる。
面実装分野において吸着ヘッドに吸着させた部品の吸着
ヘッドに対する保持状態を撮像手段により画像認識させ
て吸着位置のずれを検出するようにしたものが知られて
いる（例えば特許第２８１０５７９号公報参照）。この
ものは、吸着ヘッドに吸着された部品の像を複数の反射
ミラー、ハーフミラー及び誘導用中継ミラー群を介して
撮像手段に取り込み、所定位置との比較により吸着位置
のずれを検出し、その吸着位置ずれに応じて装着動作時
に吸着ヘッドの基板に対する位置を補正するようにして
いる。
【０００３】また、上記表面実装分野においては、吸着
ヘッドに吸着させた部品を基板に対し装着する際に、装
着対象の基板に設けられた基板マーク（フィデューシャ
ルマーク）を認識させる手段として、カメラが通常用い
られている。
ヘッドに吸着させた部品を基板に対し装着する際に、装
着対象の基板に設けられた基板マーク（フィデューシャ
ルマーク）を認識させる手段として、カメラが通常用い
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
撮像手段による認識技術は、吸着ヘッドに吸着された部
品もしくは基板に設けられた基板マークの如く予め定め
られた距離を隔てた位置に固定的に存在する平面を認識
対象とするものであるため、認識対象の位置が種々変化
する場合には適用し得ないことになる。このため、撮像
手段の活用は特定条件が成立する場合だけに限られ、汎
用性に欠けるものであった。
撮像手段による認識技術は、吸着ヘッドに吸着された部
品もしくは基板に設けられた基板マークの如く予め定め
られた距離を隔てた位置に固定的に存在する平面を認識
対象とするものであるため、認識対象の位置が種々変化
する場合には適用し得ないことになる。このため、撮像
手段の活用は特定条件が成立する場合だけに限られ、汎
用性に欠けるものであった。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、作業装置に設けられた撮像手段に汎用性
をもたせて幅広い活用を図り得るようにすることを目的
としている。
たものであり、作業装置に設けられた撮像手段に汎用性
をもたせて幅広い活用を図り得るようにすることを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、先端に部品を着脱可能に保持して少なく
とも一軸方向に進退作動されて作業対象に対し上記部品
の装着を行う作業手段と、この作業手段を進退作動させ
る進退手段と、上記作業対象の特定部位を撮像する撮像
手段と、上記一軸方向に対する上記特定部位との上記撮
像手段の相対位置を変更する位置変更手段とを備えてい
るものである。
に、本発明は、先端に部品を着脱可能に保持して少なく
とも一軸方向に進退作動されて作業対象に対し上記部品
の装着を行う作業手段と、この作業手段を進退作動させ
る進退手段と、上記作業対象の特定部位を撮像する撮像
手段と、上記一軸方向に対する上記特定部位との上記撮
像手段の相対位置を変更する位置変更手段とを備えてい
るものである。
【０００７】この本発明の装置によると、作業対象自体
の上記一軸方向の設置位置が種々に変化することになっ
ても、あるいは、作業対象の位置は固定でも撮像対象で
ある特定部位が部品の種類等によって変ることによりそ
の特定部位の上記一軸方向の相対位置が種々に変化する
ことになっても、あるいはまた、作業対象の上にある部
品を装着した後にその装着部品を作業対象として新たな
部品を装着する場合のように作業対象自体が変ることに
より上記一軸方向に対する相対位置が種々に変化するこ
とになっても、これらの一軸方向位置の変化に応じて位
置変更手段により撮像手段の相対位置を変更させること
により、撮像手段の焦点合わせを行うことが可能にな
る。このため、作業対象の特定部位の認識を明確に行う
ことができ、また、必要に応じ、焦点合わせのための位
置変更量に基づいて進退作動手段による作業手段の進退
作動量を変更設定することにより、部品を確実に作業対
象に対し移動させて装着等の作業を行い得ることにな
る。これにより、撮像手段の幅広い活用が可能となり、
汎用性を付与し得ることなる。
の上記一軸方向の設置位置が種々に変化することになっ
ても、あるいは、作業対象の位置は固定でも撮像対象で
ある特定部位が部品の種類等によって変ることによりそ
の特定部位の上記一軸方向の相対位置が種々に変化する
ことになっても、あるいはまた、作業対象の上にある部
品を装着した後にその装着部品を作業対象として新たな
部品を装着する場合のように作業対象自体が変ることに
より上記一軸方向に対する相対位置が種々に変化するこ
とになっても、これらの一軸方向位置の変化に応じて位
置変更手段により撮像手段の相対位置を変更させること
により、撮像手段の焦点合わせを行うことが可能にな
る。このため、作業対象の特定部位の認識を明確に行う
ことができ、また、必要に応じ、焦点合わせのための位
置変更量に基づいて進退作動手段による作業手段の進退
作動量を変更設定することにより、部品を確実に作業対
象に対し移動させて装着等の作業を行い得ることにな
る。これにより、撮像手段の幅広い活用が可能となり、
汎用性を付与し得ることなる。
【０００８】上記発明において、上記位置変更手段は、
撮像手段の位置変更量を調節して作業対象の特定部位に
対する撮像手段の焦点合わせを行うように構成すればよ
く、これにより撮像手段が上記特定部位に対し自動的に
焦点距離の位置に位置変更されることになる。
撮像手段の位置変更量を調節して作業対象の特定部位に
対する撮像手段の焦点合わせを行うように構成すればよ
く、これにより撮像手段が上記特定部位に対し自動的に
焦点距離の位置に位置変更されることになる。
【０００９】上記位置変更手段は、作業手段の進退作動
とは互いに独立して撮像手段の位置を変更し得るように
配設してもよい。これにより、作業手段の進退作動とは
無関係に撮像手段単体で位置変更が可能になり、撮像手
段活用の途がより広くなり、より一層の汎用性の向上が
図られることになる。
とは互いに独立して撮像手段の位置を変更し得るように
配設してもよい。これにより、作業手段の進退作動とは
無関係に撮像手段単体で位置変更が可能になり、撮像手
段活用の途がより広くなり、より一層の汎用性の向上が
図られることになる。
【００１０】また、作業手段を一軸方向に移動可能に支
持するフレームと、このフレームを一軸方向に位置変更
可能に支持する支持体とを備え、進退手段は作業手段を
上記フレームに対して一軸方向に所定ストローク進退作
動させるように構成され、撮像手段は上記フレームに固
定され、位置変更手段は上記フレームを上記支持体に対
して一軸方向に移動させるように構成されているもので
もよい。
持するフレームと、このフレームを一軸方向に位置変更
可能に支持する支持体とを備え、進退手段は作業手段を
上記フレームに対して一軸方向に所定ストローク進退作
動させるように構成され、撮像手段は上記フレームに固
定され、位置変更手段は上記フレームを上記支持体に対
して一軸方向に移動させるように構成されているもので
もよい。
【００１１】これにより、上記位置変更手段により撮像
手段の位置変更を行うと、作業手段も撮像手段と同期し
て一軸方向に移動されることになる。このため、認識対
象である作業対象の一軸方向位置が変更されても、上記
位置変更により撮像手段が作業対象に対し焦点合わせさ
れると、それに応じて作業手段の一軸方向位置をも同時
に変更させることが可能になり、作業対象に対する作業
手段の位置合わせが容易になる。
手段の位置変更を行うと、作業手段も撮像手段と同期し
て一軸方向に移動されることになる。このため、認識対
象である作業対象の一軸方向位置が変更されても、上記
位置変更により撮像手段が作業対象に対し焦点合わせさ
れると、それに応じて作業手段の一軸方向位置をも同時
に変更させることが可能になり、作業対象に対する作業
手段の位置合わせが容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１３】図１は、本発明の第１もしくは第２の実施
形態として本発明を作業装置の一例である表面実装装置
に適用した場合の概略平面図である。
形態として本発明を作業装置の一例である表面実装装置
に適用した場合の概略平面図である。
【００１４】同図において、基台１上には基板搬送用の
コンベア２が配置され、このコンベア２上を実装対象と
してのプリント基板３（二点鎖線で示す）が搬送され、
所定の実装位置で停止するようになっている。
コンベア２が配置され、このコンベア２上を実装対象と
してのプリント基板３（二点鎖線で示す）が搬送され、
所定の実装位置で停止するようになっている。
【００１５】上記コンベア２の側方には、部品供給部４
が配置されている。この部品供給部４は多数列のテープ
フィーダ４ａを備えており、各テープフィーダ４ａは、
ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等のチップ部品（以
下、単に「部品」という）を所定間隔おきに収納、保持
したテープをリールから部品取出し部へ導出し、後述の
ヘッドユニット５により部品がピップアップされるにつ
れてラチェット式の繰出し機構によりテープを間欠的に
繰り出すようになっている。
が配置されている。この部品供給部４は多数列のテープ
フィーダ４ａを備えており、各テープフィーダ４ａは、
ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等のチップ部品（以
下、単に「部品」という）を所定間隔おきに収納、保持
したテープをリールから部品取出し部へ導出し、後述の
ヘッドユニット５により部品がピップアップされるにつ
れてラチェット式の繰出し機構によりテープを間欠的に
繰り出すようになっている。
【００１６】上記基台１の上方には、部品装着用のヘッ
ドユニット５が装備され、このヘッドユニット５はＸ軸
方向（コンベア２の配設方向）及びＹ軸方向（平面上で
Ｘ軸と直交する方向）に移動させることができるように
なっている。
ドユニット５が装備され、このヘッドユニット５はＸ軸
方向（コンベア２の配設方向）及びＹ軸方向（平面上で
Ｘ軸と直交する方向）に移動させることができるように
なっている。
【００１７】詳しくは、基台１上にはＹ軸方向に延びる
一対のレール６が延設されており、このレール６上にヘ
ッドユニット支持部材７が架設されている。ヘッドユニ
ット支持部材７はナット部８を介してボールねじ軸９と
螺合して、このボールねじ軸９はＹ軸サーボモータ１０
の回転軸と接続されており、Ｙ軸サーボモータ１０の駆
動によりボールねじ軸９を介してヘッドユニット支持部
材７をＹ軸方向に移動させるようになっている。また、
ヘッドユニット支持部材７はＸ軸方向に延びるガイド部
材１１を有し、ヘッドユニット５がそのガイド部材１１
に沿って移動可能とされている。そして、Ｘ軸モータ１
２の駆動により、上記ガイド部材１１と平行に配置され
たボールねじ軸１３（図３参照）を介してヘッドユニッ
ト５をＸ軸方向に移動させるようになっている。
一対のレール６が延設されており、このレール６上にヘ
ッドユニット支持部材７が架設されている。ヘッドユニ
ット支持部材７はナット部８を介してボールねじ軸９と
螺合して、このボールねじ軸９はＹ軸サーボモータ１０
の回転軸と接続されており、Ｙ軸サーボモータ１０の駆
動によりボールねじ軸９を介してヘッドユニット支持部
材７をＹ軸方向に移動させるようになっている。また、
ヘッドユニット支持部材７はＸ軸方向に延びるガイド部
材１１を有し、ヘッドユニット５がそのガイド部材１１
に沿って移動可能とされている。そして、Ｘ軸モータ１
２の駆動により、上記ガイド部材１１と平行に配置され
たボールねじ軸１３（図３参照）を介してヘッドユニッ
ト５をＸ軸方向に移動させるようになっている。
【００１８】上記の全体構成を前提として、本発明の第
１実施形態に係るヘッドユニット５ａの構成を、図２の
正面図及び図３の一部省略側面図を参照しつつ次に説明
する。
１実施形態に係るヘッドユニット５ａの構成を、図２の
正面図及び図３の一部省略側面図を参照しつつ次に説明
する。
【００１９】両図において、ヘッドユニット５ａは、支
持体としてのヘッドユニット本体１５と、このヘッドユ
ニット本体１５に対し一軸方向としてのＺ軸方向（上下
方向）に昇降可能に支持されたフレーム１６とを備えて
おり、このフレーム１６に対し部品を着脱可能に吸着保
持するための作業手段としての吸着ヘッド２０と、基板
３の特定部位を撮像して認識するためのカメラ４０（撮
像手段）とが支持されている。
持体としてのヘッドユニット本体１５と、このヘッドユ
ニット本体１５に対し一軸方向としてのＺ軸方向（上下
方向）に昇降可能に支持されたフレーム１６とを備えて
おり、このフレーム１６に対し部品を着脱可能に吸着保
持するための作業手段としての吸着ヘッド２０と、基板
３の特定部位を撮像して認識するためのカメラ４０（撮
像手段）とが支持されている。
【００２０】上記フレーム１６は、上記ヘッドユニット
本体１５に固定された位置変更手段及び進退手段の一部
としての全体上下動用サーボモータ２１により上記ヘッ
ドユニット本体１５に対し昇降作動されるようになって
いる。つまり、上記全体上下動用サーボモータ２１によ
りフレーム１６が昇降作動されると、上記吸着ヘッド２
０とカメラ４０との双方が一括に昇降作動されるように
なっている。
本体１５に固定された位置変更手段及び進退手段の一部
としての全体上下動用サーボモータ２１により上記ヘッ
ドユニット本体１５に対し昇降作動されるようになって
いる。つまり、上記全体上下動用サーボモータ２１によ
りフレーム１６が昇降作動されると、上記吸着ヘッド２
０とカメラ４０との双方が一括に昇降作動されるように
なっている。
【００２１】具体的には、上記ヘッドユニット本体１５
には上下方向に延びるガイド部２２（図３参照）及びボ
ールねじ軸２３が固定されており、一方、上記フレーム
１６には上記ボールねじ軸２３に螺合されたナット部２
４と上記ガイド部２２に案内される図外の被ガイド部と
が設けられている。そして、上記ボールねじ軸２３は上
記サーボモータ２１の回転軸と接続されており、サーボ
モータ２１によって上記ボールねじ軸２３がＺ軸回りに
回転駆動されることにより、上記フレーム１６がＺ軸方
向に昇降作動されるようになっている。
には上下方向に延びるガイド部２２（図３参照）及びボ
ールねじ軸２３が固定されており、一方、上記フレーム
１６には上記ボールねじ軸２３に螺合されたナット部２
４と上記ガイド部２２に案内される図外の被ガイド部と
が設けられている。そして、上記ボールねじ軸２３は上
記サーボモータ２１の回転軸と接続されており、サーボ
モータ２１によって上記ボールねじ軸２３がＺ軸回りに
回転駆動されることにより、上記フレーム１６がＺ軸方
向に昇降作動されるようになっている。
【００２２】上記吸着ヘッド２０としては、本実施形態
では４本の吸着ヘッド２０，２０，…（図２参照）がＸ
軸方向に並べて配設されている。そして、各吸着ヘッド
２０は上記フレーム１６に固定された進退手段としての
エアシリンダ２５（図３参照）によりＺ軸方向に個別に
昇降作動され、かつ、回転用サーボモータ２６（図２参
照）により各吸着ヘッド２０が回転作動されるようにな
っている。
では４本の吸着ヘッド２０，２０，…（図２参照）がＸ
軸方向に並べて配設されている。そして、各吸着ヘッド
２０は上記フレーム１６に固定された進退手段としての
エアシリンダ２５（図３参照）によりＺ軸方向に個別に
昇降作動され、かつ、回転用サーボモータ２６（図２参
照）により各吸着ヘッド２０が回転作動されるようにな
っている。
【００２３】具体的には、上記吸着ヘッド２０は、中空
のノズルシャフト２７（図３参照）と、このノズルシャ
フト２７をフレーム１６に対し昇降可能かつ回転可能に
支持するヘッドガイド部２８と、上記ノズルシャフト２
７の下端に対し着脱可能に装着された吸着ノズル２９と
からなり、上記ノズルシャフト２７の上端側部分がベア
リング３０を介して回転を許容した状態で上記エアシリ
ンダ２５のピストン３１と一体のスリーブ部３１ａと結
合されている。これにより、上記エアシリンダ２５の前
進側作動室にエア供給口２５ａからエアを供給すれば吸
着ヘッド２０が下降し、後退側作動室にエア供給口２５
ｂからエアを供給すれば吸着ヘッド２０が上昇するよう
になっている。また、上記ピストン３１には上記ノズル
シャフト２７内のエア通路（図示省略）と連通する連通
路が形成され、負圧供給口３２からその連通路及びエア
通路を通して吸着ヘッド２０に対し負圧もしくは正圧を
切換可能に供給することにより、吸着ヘッド２０におい
て部品の吸着もしくは吸着した部品の切り離しが行われ
るようになっている。なお、上記の負圧もしくは正圧は
図外の減圧装置及び加圧装置から切換弁の切換制御によ
り上記負圧供給口３２に供給されるようになっている。
のノズルシャフト２７（図３参照）と、このノズルシャ
フト２７をフレーム１６に対し昇降可能かつ回転可能に
支持するヘッドガイド部２８と、上記ノズルシャフト２
７の下端に対し着脱可能に装着された吸着ノズル２９と
からなり、上記ノズルシャフト２７の上端側部分がベア
リング３０を介して回転を許容した状態で上記エアシリ
ンダ２５のピストン３１と一体のスリーブ部３１ａと結
合されている。これにより、上記エアシリンダ２５の前
進側作動室にエア供給口２５ａからエアを供給すれば吸
着ヘッド２０が下降し、後退側作動室にエア供給口２５
ｂからエアを供給すれば吸着ヘッド２０が上昇するよう
になっている。また、上記ピストン３１には上記ノズル
シャフト２７内のエア通路（図示省略）と連通する連通
路が形成され、負圧供給口３２からその連通路及びエア
通路を通して吸着ヘッド２０に対し負圧もしくは正圧を
切換可能に供給することにより、吸着ヘッド２０におい
て部品の吸着もしくは吸着した部品の切り離しが行われ
るようになっている。なお、上記の負圧もしくは正圧は
図外の減圧装置及び加圧装置から切換弁の切換制御によ
り上記負圧供給口３２に供給されるようになっている。
【００２４】一方、上記回転用サーボモータ２６（図２
参照）の回転軸に連結されたプーリ２６ａと、フレーム
１６側に回転可能に軸支されたプーリ３３との間には回
転力伝達用のベルト３４が巻掛けられ、上記回転用サー
ボモータ２６の回転作動により上記プーリ３３が回転さ
れ、このプーリ３３を介して回転力が各ノズルシャフト
２７に伝達されることにより各吸着ヘッド２０が回転作
動されるようになっている。
参照）の回転軸に連結されたプーリ２６ａと、フレーム
１６側に回転可能に軸支されたプーリ３３との間には回
転力伝達用のベルト３４が巻掛けられ、上記回転用サー
ボモータ２６の回転作動により上記プーリ３３が回転さ
れ、このプーリ３３を介して回転力が各ノズルシャフト
２７に伝達されることにより各吸着ヘッド２０が回転作
動されるようになっている。
【００２５】また、上記フレーム１６には、カメラ４０
と、このカメラ４０による撮像対象である基板３に向け
て照明光を照射する照明装置４１とが所定位置に固定さ
れている。なお、図中４０ａはカメラ４０が取り込んだ
画像情報等を図外のコントロールユニットに対し出力し
たり、カメラ４０に対し画像取込指令を入力させたりす
る入出力ラインである。
と、このカメラ４０による撮像対象である基板３に向け
て照明光を照射する照明装置４１とが所定位置に固定さ
れている。なお、図中４０ａはカメラ４０が取り込んだ
画像情報等を図外のコントロールユニットに対し出力し
たり、カメラ４０に対し画像取込指令を入力させたりす
る入出力ラインである。
【００２６】以上の構成の第１実施形態では、ヘッドユ
ニット５の各吸着ヘッド２０により部品供給部から部品
を吸着し、次いでヘッドユニット５をプリント基板上に
移動させた後、全体上下動用サーボモータ２１を作動さ
せてカメラ４０と上記部品の装着対象である基板の特定
部位、例えば角部もしくは基板マークとの距離がカメラ
４０の焦点距離に合致にするようにカメラ４０のＺ軸方
向位置を変更させる。すなわち、上記カメラ４０の焦点
合わせ位置まで基板との相対位置を調節する。この位置
調節に伴うフレーム１６のＺ軸方向位置の変更により各
吸着ヘッド２０も上記カメラ４０と一緒に位置変更さ
れ、吸着ヘッド２０の高さ位置が調整されることにな
る。そして、さらにエアシリンダ２５を作動させて上記
焦点距離に対応した所定ストロークだけ吸着ヘッド２０
を下降させることにより基板に対して部品を装着するこ
とができるようになる。
ニット５の各吸着ヘッド２０により部品供給部から部品
を吸着し、次いでヘッドユニット５をプリント基板上に
移動させた後、全体上下動用サーボモータ２１を作動さ
せてカメラ４０と上記部品の装着対象である基板の特定
部位、例えば角部もしくは基板マークとの距離がカメラ
４０の焦点距離に合致にするようにカメラ４０のＺ軸方
向位置を変更させる。すなわち、上記カメラ４０の焦点
合わせ位置まで基板との相対位置を調節する。この位置
調節に伴うフレーム１６のＺ軸方向位置の変更により各
吸着ヘッド２０も上記カメラ４０と一緒に位置変更さ
れ、吸着ヘッド２０の高さ位置が調整されることにな
る。そして、さらにエアシリンダ２５を作動させて上記
焦点距離に対応した所定ストロークだけ吸着ヘッド２０
を下降させることにより基板に対して部品を装着するこ
とができるようになる。
【００２７】また、上記のように基板に対して部品を装
着した後、この部品に対しさらに別部品を装着するよう
な場合は、吸着ヘッド２０を上昇させ、ヘッドユニット
５を部品の供給位置まで戻し、上記別部品を各吸着ヘッ
ド２０に吸着させて基板上方まで搬送してから、先に装
着された部品の特定部位、例えば角部もしくは識別マー
ク等を認識対象として、再度、上記の処理を繰り返せば
よい。すなわち、上記全体上下動用サーボモータ２１の
下降作動によりカメラ４０が装着後の部品に対して焦点
合わせされる位置までフレーム１６を移動させ、これに
よって吸着ヘッド２０の高さ位置を調整した上で、エア
シリンダ２５の作動により吸着ヘッド２０を下降させれ
ばよい。このように、装着対象のＺ軸方向位置が変化し
ても、カメラ４０による認識を容易に行うことができる
上に、上記装着対象に対して吸着ヘッド２０による作業
を効率よく行うことができる。
着した後、この部品に対しさらに別部品を装着するよう
な場合は、吸着ヘッド２０を上昇させ、ヘッドユニット
５を部品の供給位置まで戻し、上記別部品を各吸着ヘッ
ド２０に吸着させて基板上方まで搬送してから、先に装
着された部品の特定部位、例えば角部もしくは識別マー
ク等を認識対象として、再度、上記の処理を繰り返せば
よい。すなわち、上記全体上下動用サーボモータ２１の
下降作動によりカメラ４０が装着後の部品に対して焦点
合わせされる位置までフレーム１６を移動させ、これに
よって吸着ヘッド２０の高さ位置を調整した上で、エア
シリンダ２５の作動により吸着ヘッド２０を下降させれ
ばよい。このように、装着対象のＺ軸方向位置が変化し
ても、カメラ４０による認識を容易に行うことができる
上に、上記装着対象に対して吸着ヘッド２０による作業
を効率よく行うことができる。
【００２８】図４及び図５は、本発明の第２実施形態に
係るヘッドユニット５ｂ及びカメラ取付部分を示す。こ
の第２実施形態は図１に示す全体構成を前提とし、第１
実施形態におけるヘッドユニット５ａの大半の構成を共
通としつつ、カメラ４０が独立してＺ軸方向への位置変
更を可能としたものである。従って、第１実施形態の構
成要素と同じ構成の要素については第１実施形態と同一
符号を付してその詳細な説明を省略する。
係るヘッドユニット５ｂ及びカメラ取付部分を示す。こ
の第２実施形態は図１に示す全体構成を前提とし、第１
実施形態におけるヘッドユニット５ａの大半の構成を共
通としつつ、カメラ４０が独立してＺ軸方向への位置変
更を可能としたものである。従って、第１実施形態の構
成要素と同じ構成の要素については第１実施形態と同一
符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２９】このヘッドユニット５ｂにも第１実施形態
と同様にフレーム１６がヘッドユニット本体１５に対し
全体上下動用サーボモータ２１により昇降可能に支持さ
れ、上記フレーム１６に対し吸着ヘッド２０，２０，…
が個別に昇降可能かつ回転可能に支持されている。な
お、上記各吸着ヘッド２０の個別昇降作動は図示を省略
するが、第１実施形態と同様にエアシリンダ２５（図３
参照）により行われるようになっている。
と同様にフレーム１６がヘッドユニット本体１５に対し
全体上下動用サーボモータ２１により昇降可能に支持さ
れ、上記フレーム１６に対し吸着ヘッド２０，２０，…
が個別に昇降可能かつ回転可能に支持されている。な
お、上記各吸着ヘッド２０の個別昇降作動は図示を省略
するが、第１実施形態と同様にエアシリンダ２５（図３
参照）により行われるようになっている。
【００３０】また、撮像手段としてのカメラ４０が上記
フレーム１６に対しＺ軸方向に昇降可能に支持され、位
置変更手段としてのカメラ用サーボモータ４２の回転作
動により昇降作動されるようになっている。
フレーム１６に対しＺ軸方向に昇降可能に支持され、位
置変更手段としてのカメラ用サーボモータ４２の回転作
動により昇降作動されるようになっている。
【００３１】具体的には、図５に示すように上記フレー
ム１６には上下方向に延びるガイド部４３が固定され、
ボールねじ軸４４が軸受け部材４５により定位置で回転
自在に保持されている。一方、一端部４６ａ側で上記カ
メラ４０を保持する保持ブロック４６がその他端部４６
ｂ側で上記ガイド部４３に嵌合されて上下方向にのみ移
動するよう案内され、かつ、中間部位に内蔵されたナッ
ト部４６ｃが上記ボールねじ軸４４に螺合されている。
ム１６には上下方向に延びるガイド部４３が固定され、
ボールねじ軸４４が軸受け部材４５により定位置で回転
自在に保持されている。一方、一端部４６ａ側で上記カ
メラ４０を保持する保持ブロック４６がその他端部４６
ｂ側で上記ガイド部４３に嵌合されて上下方向にのみ移
動するよう案内され、かつ、中間部位に内蔵されたナッ
ト部４６ｃが上記ボールねじ軸４４に螺合されている。
【００３２】そして、上記ボールねじ軸４４はフレキシ
ブルジョイント４７を介して上記サーボモータ４２の回
転軸４２ａと接続されている。これにより、上記サーボ
モータ４２によって上記ボールねじ軸４４がＺ1軸回り
に回転駆動されると、フレーム１６に対してカメラ４０
が昇降作動されるようになっている。
ブルジョイント４７を介して上記サーボモータ４２の回
転軸４２ａと接続されている。これにより、上記サーボ
モータ４２によって上記ボールねじ軸４４がＺ1軸回り
に回転駆動されると、フレーム１６に対してカメラ４０
が昇降作動されるようになっている。
【００３３】なお、照明装置４１はブラケット４８を介
して上記保持ブロック４６に連結されて、上記カメラ４
０の昇降作動と共に昇降されるようになっている。
して上記保持ブロック４６に連結されて、上記カメラ４
０の昇降作動と共に昇降されるようになっている。
【００３４】以上の構成の第２実施形態では、基板もし
くはこの基板に装着後の部品の特定部位、例えば角部や
識別マークを付した部位を認識対象として、上記サーボ
モータ４２の作動によりカメラ４０を上記認識対象に対
する焦点合わせ位置までＺ軸方向に変更する処理を、フ
レーム１６の昇降作動もしくはエアシリンダ２５による
各吸着ヘッド２０の個別昇降作動とは独立して単独で行
うことができるようになる。これにより、認識対象のＺ
軸方向位置の如何を問わず、かつ、全体上下動用サーボ
モータ２１やエアシリンダ２５の作動制御の如何を問わ
ずに、カメラ４０の合焦位置への位置変更を単独で実施
することができるようになる。
くはこの基板に装着後の部品の特定部位、例えば角部や
識別マークを付した部位を認識対象として、上記サーボ
モータ４２の作動によりカメラ４０を上記認識対象に対
する焦点合わせ位置までＺ軸方向に変更する処理を、フ
レーム１６の昇降作動もしくはエアシリンダ２５による
各吸着ヘッド２０の個別昇降作動とは独立して単独で行
うことができるようになる。これにより、認識対象のＺ
軸方向位置の如何を問わず、かつ、全体上下動用サーボ
モータ２１やエアシリンダ２５の作動制御の如何を問わ
ずに、カメラ４０の合焦位置への位置変更を単独で実施
することができるようになる。
【００３５】なお、本発明は上記第１及び第２実施形態
に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包
含するものである。すなわち、上記第１及び第２実施形
態では、表面実装装置に本発明を適用した場合について
説明したが、これに限らず、例えばロボットアーム等の
作業装置に本発明を適用するようにしてもよい。
に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包
含するものである。すなわち、上記第１及び第２実施形
態では、表面実装装置に本発明を適用した場合について
説明したが、これに限らず、例えばロボットアーム等の
作業装置に本発明を適用するようにしてもよい。
【００３６】また、上記実施形態では、カメラ４０を焦
点合わせ位置まで位置変更してその焦点距離を基準とし
て各種作動制御に利用する場合を説明したが、これに限
らず、部品等に例えば黒色の識別マークを付しておき、
この識別マークを認識対象として識別マークの画像検出
の有無により部品の有無、すなわち、その部品が装着済
みか否かを把握する用途に用いるようにしてもよい。
点合わせ位置まで位置変更してその焦点距離を基準とし
て各種作動制御に利用する場合を説明したが、これに限
らず、部品等に例えば黒色の識別マークを付しておき、
この識別マークを認識対象として識別マークの画像検出
の有無により部品の有無、すなわち、その部品が装着済
みか否かを把握する用途に用いるようにしてもよい。
【００３７】さらに、進退手段もしくは位置変更手段と
して各種のアクチュエータを採用することができ、サー
ボモータ以外の他形式のモータや、エアシリンダ以外の
他の流体シリンダ等を用いてもよい。
して各種のアクチュエータを採用することができ、サー
ボモータ以外の他形式のモータや、エアシリンダ以外の
他の流体シリンダ等を用いてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の作業装
置によれば、作業対象自体の位置、もしくは、その作業
対象の特定部位の位置が一軸方向に対し種々に変化した
としても、それに応じて位置変更手段により撮像手段の
相対位置を変更させることにより、その認識対象を確実
に認識することができるようになる。これにより、撮像
手段の活用の途を広げて汎用性に富むものとすることが
できる。
置によれば、作業対象自体の位置、もしくは、その作業
対象の特定部位の位置が一軸方向に対し種々に変化した
としても、それに応じて位置変更手段により撮像手段の
相対位置を変更させることにより、その認識対象を確実
に認識することができるようになる。これにより、撮像
手段の活用の途を広げて汎用性に富むものとすることが
できる。
【図１】本発明を表面実装装置に適用した第１及び第２
実施形態の全体平面図である。
実施形態の全体平面図である。
【図２】第１実施形態のヘッドユニットの正面図であ
る。
る。
【図３】図２の一部を省略しかつ一部を切欠いた状態で
示す側面図である。
示す側面図である。
【図４】第２実施形態のヘッドユニットの図２相当図で
ある。
ある。
【図５】図４のカメラ部分についての一部省略側面図で
ある。
ある。
１５ ヘッドユニット本体（支持体） １６ フレーム ２０ 吸着ヘッド（作業手段） ２１ 全体上下動用サーボモータ（位置変更手
段、進退手段） ２５ エアシリンダ（進退手段） ４０ カメラ（撮像手段） ４２ カメラ用サーボモータ（位置変更手段）
段、進退手段） ２５ エアシリンダ（進退手段） ４０ カメラ（撮像手段） ４２ カメラ用サーボモータ（位置変更手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 先端に部品を着脱可能に保持して少なく
とも一軸方向に進退作動されて作業対象に対し上記部品
の装着を行う作業手段と、この作業手段を進退作動させ
る進退手段と、上記作業対象の特定部位を撮像する撮像
手段と、上記一軸方向に対する上記特定部位との上記撮
像手段の相対位置を変更する位置変更手段とを備えてい
ることを特徴とする作業装置。 - 【請求項２】 位置変更手段は、撮像手段の位置変更量
を調節して作業対象の特定部位に対する撮像手段の焦点
合わせを行うように構成されていることを特徴とする請
求項１記載の作業装置。 - 【請求項３】 位置変更手段は、作業手段の進退作動と
は互いに独立して撮像手段の位置を変更し得るように配
設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の作業装置。 - 【請求項４】 作業手段を一軸方向に移動可能に支持す
るフレームと、このフレームを一軸方向に位置変更可能
に支持する支持体とを備え、進退手段は作業手段を上記
フレームに対して一軸方向に所定ストローク進退作動さ
せるように構成され、撮像手段は上記フレームに固定さ
れ、位置変更手段は上記フレームを上記支持体に対して
一軸方向に移動させるように構成されていることを特徴
とする請求項１又は請求項２記載の作業装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000013479A JP4425400B2 (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 作業装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000013479A JP4425400B2 (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 作業装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001203500A true JP2001203500A (ja) | 2001-07-27 |
| JP4425400B2 JP4425400B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=18541065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000013479A Expired - Lifetime JP4425400B2 (ja) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | 作業装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4425400B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006294655A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Juki Corp | 部品搭載装置 |
| JP2016196081A (ja) * | 2016-06-22 | 2016-11-24 | 富士機械製造株式会社 | 製造作業機および製造作業システム |
| US10098269B2 (en) | 2010-04-29 | 2018-10-09 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Manufacture work machine for controlling a plurality of work-element performing apparatuses by central control device |
-
2000
- 2000-01-21 JP JP2000013479A patent/JP4425400B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006294655A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Juki Corp | 部品搭載装置 |
| JP4587861B2 (ja) * | 2005-04-05 | 2010-11-24 | Ｊｕｋｉ株式会社 | 部品搭載装置 |
| US10098269B2 (en) | 2010-04-29 | 2018-10-09 | Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. | Manufacture work machine for controlling a plurality of work-element performing apparatuses by central control device |
| JP2016196081A (ja) * | 2016-06-22 | 2016-11-24 | 富士機械製造株式会社 | 製造作業機および製造作業システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4425400B2 (ja) | 2010-03-03 |
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