JP2003133797A

JP2003133797A - 部品装着装置

Info

Publication number: JP2003133797A
Application number: JP2002107830A
Authority: JP
Inventors: Hideyasu Kamikawa; 英康上川; Nobuhiro Hino; 信弘日野; Toshiyuki Ishibe; 敏幸石部
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2003-05-09
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: JP3738747B2

Abstract

(57)【要約】【課題】装着ヘッドに保持されて搬送されてきた部品
を、装着ステージ上に搭載された装着対象物に装着する
よう構成するとともに、装着ヘッドに保持された部品お
よび装着ステージ上の装着対象物を撮像する撮像手段を
備え、撮像によって得られた位置情報に基づいて部品お
よび装着対象物の相対位置を修正するよう構成した部品
装着装置において、駆動構造を複雑化することなく、タ
クトタイムの短縮化を図ることができる部品装着装置を
提供する。【解決手段】装着ヘッド８に部品４を供給搬送する部品
搬送手段６を装着ヘッド８の移動経路に出退可能に配備
するとともに、撮像手段９を構成する反射部材１６を部
品搬送手段６に装着してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ部品などの
電子部品を基板やパッケージなどの装着対象物に実装す
るための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１６に、従来におけるこの種の部品装
着装置の一例が示されている。この部品装着装置は、部
品供給部３１の部品３２を装着ヘッド３３の吸着ノズル
３４で保持して装着ステージ３５の上方にまで搬送し、
装着ヘッド３３と装着ステージ３５の間に、プリズムや
ハーフミラーなどの反射部材３６およびカメラ３７など
からなる撮像手段３８を進入させ、装着ヘッド３３に保
持された部品３２および装着ステージ３５上の装着対象
物３９の位置をそれぞれ撮像して、それぞれの位置情報
を取り込み、撮像手段３８を後退移動させた後、取り込
んだ位置情報に基づいて部品３２および装着対象物３９
の位置ずれを修正し、その後、装着ヘッド３３を下降さ
せて、装着ステージ３５に載置された装着対象物３９に
部品３２を押圧装着するように構成されている。

【０００３】また、従来における上記部品装着方法の一
例が図１８に示されている。図１８に示しているよう
に、従来の装着方法では、一組の部品装着が完了する
と、装着ヘッド３１は次に装着する部品３２を受取るた
めに上昇移動し、装着ステージ３３は次に装着される装
着対象物３４を装着ヘッド３１の下に移動させる。この
間、部品３２は部品供給部より部品搬送手段３５によっ
て装着ヘッド３１の下方に搬入され、装着ヘッド３１が
下降して、あるいは部品搬送手段３５が上昇して、部品
３２が装着ヘッド３１の吸着ノズル３６に受け渡され
る。次に、部品３２を保持した装着ヘッド３１が再び上
昇するとともに、部品搬送手段３５は装着ヘッド３１の
昇降移動経路から退避し、その後、部品３２を保持した
装着ヘッド３１が下降して、部品３２を装着対象物３４
に装着する。これで１回の部品装着が完了し、以後、上
記作動を繰り返すようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図１６に
示す従来装置では、装着ヘッドが上下動するのみなら
ず、部品を搬送するために水平移動する構造であるため
に、装着ヘッドの駆動構造が複雑になり、加熱や加圧機
構を備えた大きくて重い装着ヘッドを、高速で上下およ
び水平に駆動することは難しく、そのためにタクトタイ
ムが長くなったり、駆動振動が発生しやすくなる、等の
不具合が生じやすいものであった。また、複雑な駆動機
構を備えた質量の大きい装着ヘッドを高速かつ高精度で
移動させるためには、剛性の高いフレームや大容量の駆
動源が必要となり、設備の大型化を招くものであった。

【０００５】そこで、図１７に示すように、部品搬送手
段４０によって部品３２の表裏を反転して装着ヘッド３
３に受け渡し、以下、上記例と同様にして位置情報の取
り込みおよび部品装着を行うようにすることで、装着ヘ
ッドを上下移動のみ行わせるように構成したものも提案
されている。

【０００６】この構成によれば、装着ヘッドを上下およ
び水平移動させる先例の構造に見られた不具合は緩和す
ることができるのであるが、部品搬送手段と撮像手段と
の干渉を回避するための時間待ちが必要となり、タクト
タイムの遅れが生じるとともに、多くの駆動源を必要と
して設備コストが高くなる、等の不具合があった。

【０００７】また、上記図１８に示す従来方法では、装
着ヘッドの１サイクル作動において２回の上下動作が含
まれるために、タクトタイムが長くなり、装着処理能率
を向上する上での妨げとなっていた。

【０００８】そして、このような従来の部品装着方法で
は、タクトタイムの短縮のために装着ヘッドの作動速度
を高める努力も払われているが、装着時に加熱や加圧を
必要とする装着ヘッドの場合、装着ヘッドが大型化およ
び重量増加することで慣性が大きくなるので、高速化に
も限度がある。

【０００９】さらに、部品搬送手段から装着ヘッドへの
部品の受け渡しにおいて、装着ヘッドが部品搬送手段の
部品まで下降する際に、装着ヘッドの慣性力と重力によ
り部品に大きい衝撃を与えてしまうおそれがある。

【００１０】なお、部品搬送手段から装着ヘッドへの部
品の受け渡し工程で、部品搬送手段を装着ヘッドに向か
って上昇させて部品を受け渡す形態においては、上記の
ように装着ヘッドを下降させて部品を受け渡す形態に比
較して部品に与える衝撃は少なくなると考えられるが、
部品を受け渡すために部品搬送手段を上昇させる時間が
装着ヘッド下降時間とは別に必要となり、タクトタイム
がさらに長くなる。

【００１１】本発明は、このような点に着目してなされ
たものであって、駆動構造を複雑化することなく、タク
トタイムの短縮化を図ることができる部品装着装置を提
供することを主たる目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次のように構成している。

【００１３】すなわち、本発明に係る発明の部品装着装
置は、装着ヘッドに保持されて搬送されてきた部品を、
装着ステージ上に搭載された装着対象物に装着するよう
構成するとともに、装着ヘッドに保持された部品および
装着ステージ上の装着対象物を撮像するカメラと、部品
および装着対象物からの光路を屈曲させる反射部材とか
らなる撮像手段を備え、撮像によって得られた位置情報
に基づいて部品および装着対象物の相対位置を修正する
よう構成した部品装着装置において、前記装着ヘッドに
部品を供給搬送する部品搬送手段を装着ヘッドの移動経
路に出退可能に配備するとともに、前記反射部材を部品
搬送手段に装着し、前記カメラを前記反射部材を介して
屈曲させられた部品および装着対象物からの光路上に固
定配置してあることを特徴とする。

【００１４】こうした場合、部品搬送手段によって部品
を装着ヘッドに受け渡した後に、部品搬送手段が装着ヘ
ッドから退避する工程で、部品および装着ステージ上の
装着対象物の撮像を行うことが可能となる。撮像手段全
体の重量に対して反射部材は軽量であり、部品搬送手段
の重量増加は少なくてすむ。また、部品搬送手段によっ
て移動させる質量が軽くなるので、部品搬送手段を高速
で移動させることができるうえ、位置決め時の振動の減
衰が速くなるので、位置決めにかかるタクトタイムを短
縮できる。また部品搬送手段そのものを小型にすること
ができる。さらに、カメラを移動させると、カメラの配
線が断線するおそれがあるが、カメラを固定すると、そ
のような不具合はなくなる。部品および装着対象物から
の光路を複数の反射部材によって屈曲させる場合は、部
品搬送手段に装着する反射部材は少なくとも１つあれば
よく、その他の反射部材は部品および装着対象物からの
光路上に固定配置していても良い。

【００１５】また、本発明の場合、好ましくは、前記部
品搬送手段が装着ヘッドに部品を搬送するまでに、部品
保持状態を光学的に認識する手段を備えてある。

【００１６】こうした場合、部品搬送手段が装着ヘッド
に部品を搬送するまでに部品保持状態を光学的に認識で
きるので、部品搬送手段から装着ヘッドへの部品受け渡
しにおいて、装着ヘッドでの部品保持位置を適正にする
ことができる。

【００１７】また、本発明の場合、好ましくは、前記撮
像手段を、装着ヘッドに保持された部品が装着対象物に
対向した状態で、部品および装着対象物を同時に撮像す
るよう構成してある。

【００１８】こうした場合、部品と装着対象物を別々に
撮像する形態に比較して撮像時間を短縮できる。撮像後
に装着ヘッドをＸＹ方向に移動させる必要がないので、
撮像後の位置決め誤差を最小限に抑えることができる。

【００１９】また、本発明の場合、好ましくは、前記部
品搬送手段に備えられた前記反射部材の上下方向の振動
振幅を検出する手段を備えてある。

【００２０】こうした場合、水平方向にずれがない場
合、もしくはずれが小さい場合、部品と同時に認識部位
を撮像することで、上下方向の振動振幅を測定すること
ができ、部品と装着対象物との相対的な位置ずれを補正
する情報に利用できる。

【００２１】また、本発明の場合、好ましくは、部品と
同時に撮像される認識部位を装着ヘッドに備えてある。

【００２２】こうした場合、撮像時に反射部材に振動が
あっても、反射部材のずれを認識することができる。つ
まり、図１３（ｂ）に示すような反射部材の水平方向で
の振動については、カメラに取り込まれる部品と装着対
象物の像のずれ方向とずれ量δは同じになるために、部
品と装着対象物の相対的な位置ずれはないが、図１３
（ａ）に示すような上下方向の振動については、カメラ
に取り込まれる部品と装着対象物の像のずれ方向とずれ
量δは同じであるが、ずれの方向が逆になるために、部
品と装着対象物の相対的な位置ずれは２δとなる。そこ
で、反射部材の上下方向の振動振幅δを検出すること
で、部品と装着対象物の相対的位置ずれ２δ分を補正す
ることが可能となる。

【００２３】本発明の場合、好ましくは、装着対象物に
対して接近および離間移動可能な前記装着ヘッドと、ヘ
ッド移動軌跡内に出退可能かつヘッド移動方向に移動可
能な部品搬送手段と、装着ヘッドが移動中に部品搬送手
段をヘッド移動方向に移動させながら両者を相対接近さ
せるように、部品搬送手段および装着ヘッドの少なくと
もいずれかの移動速度を制御する制御手段とを備えてあ
ることを特徴とする。

【００２４】こうした場合、例えば、１回の装着作動が
完了した後、装着ヘッドが装着対象物から離間移動する
工程において、ヘッド移動軌跡内に入った部品搬送手段
をヘッド移動方向に移動させながら装着ヘッドに相対接
近させることで、衝撃少なく部品を部品搬送手段から装
着ヘッドに受け渡すことができる。

【００２５】また、本発明の部品装着装置は、好ましく
は、前記部品搬送手段を前記ヘッド移動方向に対応する
上下方向に移動させるために部品装着装置の基台部に対
して固定的に取り付けてある上下駆動手段と、該上下駆
動手段によって上下方向に移動可能な上下スライド部
と、該上下スライド部とともに上下動し、前記上下スラ
イド部に対して左右方向に移動可能な第１連結部と、前
記部品搬送手段を前記ヘッド移動軌跡内への出退方向に
対応する左右方向に移動させるために前記第１連結部を
左右方向に移動させる左右方向駆動手段と、該左右方向
駆動手段によって駆動され、左右方向に移動可能な左右
スライド部と、前記第１連結部と前後方向に摺動可能
で、かつ前記左右スライド部と上下方向に摺動可能であ
る第２連結部とを有するとともに、前記部品搬送手段を
前記第２連結部に設けていることを特徴とする。

【００２６】こうした場合、部品搬送手段および該部品
搬送手段に設けられる撮像手段の構成要素の一部は、上
下方向、左右方向および前後方向に移動可能であり、か
つ、その移動させるための可動質量を極力小さくできる
ので部品搬送動作においての部品搬送手段の移動タクト
時間を短縮できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の態様を図面
に基づいて説明する。

【００２８】図１は、本発明に係る部品装着装置の概略
構成を示す斜視図、また、図２は、概略構成を示す正面
図である。この部品装着装置における装置フレーム１の
上面には、装着対象物の一例であるパッケージ２を搭載
支持（載置状態にしているものも含む）する左右２台の
装着ステージ３、および、チップ部品などの部品４を整
列収容した部品供給部５が装備されるとともに、装置フ
レーム１の上方には、部品搬送手段としての部品搬送ス
テージ６、部品供給部５から取出した部品４を部品搬送
ステージ６に供給する部品供給ユニット７、部品搬送ス
テージ６に供給された部品４を受取って装着ステージ３
上のパッケージ２に装着する装着ヘッド８、装着前の部
品４とパッケージ２の位置情報（位置、姿勢、形状な
ど）を取り込むための撮像手段９、などが配備された構
造となっており、各部の詳細な構成および機能を以下に
説明する。

【００２９】２台の各装着ステージ３には、パッケージ
２を整列装填したトレイ１０が脱着可能に搭載されると
ともに、そのトレイ搭載部位にはヒータ１１が内蔵され
ており、トレイ１０を介してパッケージ２が適度に加熱
されるようになっている。

【００３０】そして、各装着ステージ３は、制御装置３
０からの指令によって作動する図示しない駆動手段に接
続されており、装着ヘッド８の下方の装着エリアと、こ
れから左右に外れた待機位置とに亘って左右移動可能、
かつ、前後方向にも移動可能に、構成されている。

【００３１】図２に示すように、トレイ１０は、加熱に
よって反ることがないように、その上面に配備されたト
レイ押さえ部材１２によって適度の荷重で装着ステージ
３に押圧されている。トレイ押さえ部材１２は、パッケ
ージ２を露出させる開口１３が形成されるとともに、ト
レイ押さえ部材１２の下面の適所には多数の突起１４が
設けられ、トレイ１０を複数箇所において点接触状態で
押圧している。このようにトレイ１０を点接触状態で押
圧することで、トレイ押さえ部材１２自体が加熱などに
よって反り返り変形するのを抑制し、もって、トレイ１
０が装着ステージ３に全面的に密着されて、ヒータ１１
からの熱が効率よくトレイ１０に伝達されて、各パッケ
ージ２が均一に加熱されるようになっている。なお、本
発明は、トレイ１０とパッケージ２とで組み合わせたも
のに部品供給するものに限定されるのでなく、プリント
基板や、アルミナ基板などを装着対象物として部品供給
するものでもよい。プリント基板などを装着対象物とし
た場合、基板上の導体電極を部品装着のための撮像にお
ける位置合わせマークとしてもよいとともに、専用の位
置合わせマークを設けてもよい。

【００３２】部品供給ユニット７は、制御装置３０に接
続された図示しない駆動手段によって上下および水平移
動可能であり、部品供給部５に整列収容された部品４を
吸着ノズル１５で１個づつ吸着保持して搬出し、部品搬
送ステージ６の上面に供給するよう構成されている。

【００３３】部品搬送ステージ６も、制御装置３０から
の指令によって作動する後述する駆動手段Ａ（図１では
図示していない）に接続されており、部品供給ユニット
７によって供給された部品４を装着ヘッド８の上下移動
軌跡内に搬入して、装着ヘッド８に受け渡すよう上下お
よび左右に移動可能に構成されている。また、部品搬送
ステージ６の側部には、撮像手段９の一部を構成する反
射部材１６（プリズム、反射鏡、ハーフミラーなどが利
用されている）が備えられている。

【００３４】前記装着ヘッド４は、部品搬送ステージ６
によって上下移動軌跡内に搬入された部品４を受取る吸
着ノズルなどの部品保持部１７を備え、上方の待機位置
と下方の装着位置とにわたって上下移動可能に構成され
るとともに、保持した部品４の角度を変更するために部
品保持部１７が縦軸心周りに回転制御可能に構成されて
いる。

【００３５】撮像手段９は、装着ヘッド４の部品保持部
１７に保持された部品４と、トレイ１０上のパッケージ
２を、部品搬送ステージ６に備えた反射部材１６および
位置固定の反射部材１８を介して撮像する部品用のカメ
ラ１９とパッケージ用のカメラ２０とで構成されてい
る。

【００３６】本発明に係る部品装着装置の基本的な構成
は以上のようである。

【００３７】次に、部品搬送ステージ６を上下左右前後
に移動操作する駆動手段Ａについて、図１４，図１５に
基づいて説明する。図１４は、駆動手段Ａの全体を概略
的に示す斜視図であり、図１５は、駆動手段Ａのうち要
部の概略構造を示す斜視図である。

【００３８】図１４，図１５に示すように、前後駆動手
段としてのＹ軸ステージ２６および上下駆動手段として
のＺ軸ステージ２７は、基台部としてのフレーム２８
（前記装置フレーム１に固定されている）に設置され、
左右駆動手段としてのＸ軸ステージ２９はＹ軸ステージ
２６のスライド部（詳細は図示せず）に設置されてい
る。Ｘ軸ステージ２９、Ｙ軸ステージ２６、および、Ｚ
軸ステージ２７のそれぞれにはリニアアクチュエータが
駆動手段として備えられている。

【００３９】Ｘ軸ステージ２９はＹ軸ステージ２６によ
ってＹ軸方向（前後方向）に移動するため、Ｘ軸ステー
ジ２９のリニアガイドレール３０は、Ｙ軸方向に移動可
能となっている。

【００４０】したがって、このリニアガイドレール３０
で摺動案内され、かつＸ軸ステージ２９によって左右方
向に移動操作される左右スライド部４１は、Ｘ軸方向
（左右方向）およびＹ軸方向に移動可能である。

【００４１】左右スライド部４１に取り付けてあるリニ
アガイドレール４２は、第２連結部４３をＺ軸方向（上
下方向）に摺動案内可能に構成している。

【００４２】そして、前記Ｚ軸ステージ２７によって上
下方向に移動操作される上下スライド部４４が設けられ
ているとともに、この上下スライド部４４には、第１連
結部４６を左右方向に摺動案内するためのリニアガイド
レール４５が設けられている。

【００４３】したがって、このリニアガイドレール４５
で案内される第１連結部４６は、リニアガイドレール４
５がＺ軸方向に移動するから、Ｘ軸およびＺ軸方向に移
動可能となっている。

【００４４】この第１連結部４６と、前記第２連結部４
３とは、リニアガイドレール４７を介して互いが相対的
に前後方向で摺動案内される状態で結合している。

【００４５】部品搬送ステージ６は、第２連結部４３の
前後方向での先端部に連結されている。

【００４６】したがって、第２連結部４３へのＺ軸方向
の駆動力は、Ｚ軸ステージ２７から上下スライド部４
４，リニアガイドレール４５、第１連結部４６、リニア
ガイドレール４７を通して伝えられる。

【００４７】なお、Ｙ軸方向の移動範囲は、Ｙ軸での位
置調整を行う小範囲に限定されていて、Ｘ軸方向やＺ軸
方向の移動範囲よりも小さく設定されている。

【００４８】以上の駆動手段Ａの構成により、部品搬送
ステージ６に取り付けた部品載置部６ａおよびプリズム
からなる反射部材１６は、Ｘ軸ステージ２９、Ｙ軸ステ
ージ２６、Ｚ軸ステージ２７によって、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ
軸方向に移動可能であり、かつ、可動質量を小さくで
き、タクトタイムの短縮を図れる。

【００４９】すなわち、Ｚ軸ステージ２７は、主に、上
下スライド部４４、連結部４７、第２連結部４３、部品
搬送ステージ６を可動質量とするものであって、Ｘ軸ス
テージ２９やＹ軸ステージ２６も含めてＺ軸方向へ移動
させるのでない。また、Ｙ軸ステージ２６は、主に、Ｘ
軸ステージ２９、左右スライド部４１、第２連結部４
３、部品搬送ステージ６を可動質量とするものであっ
て、Ｚ軸ステージ２７も含めてＹ軸方向へ移動させるも
のでない。また、Ｘ軸ステージ２９は、主に、左右スラ
イド部４１、第１連結部４６、第２連結部４３、部品搬
送ステージ６を可動質量とするものであって、Ｚ軸ステ
ージ２７も含めてＸ軸方向へ移動させるものでない。

【００５０】したがって、Ｘ軸ステージ２９、Ｙ軸ステ
ージ２６、Ｚ軸ステージ２７それぞれに対する可動部分
の小型化を図ることができ、よって、小型軽量な可動部
分を駆動することになるため、部品搬送手段６を軽快か
つ迅速に作動させることが可能であって、タクトタイム
の短縮を図れる。

【００５１】次にその部品装着作動を図４〜図９に基づ
いて工程順に説明する。なお、部品供給ユニット７から
部品供給ステージ６への移し替えは、部品４を同じ姿勢
で移し替えるものに限らず、図１７のように反転してか
ら移し替えても構わない。

【００５２】（１）図４に示すように、パケージ２への
部品４の装着が完了したことが確認されると、同図中の
仮想線で示すように、装着ヘッド８が上昇を開始すると
ともに、部品搬送ステージ６が装着ヘッド８の移動経路
に向けて進出する。この場合、部品搬送ステージ６の水
平移動経路の上方には、搬送される部品４を撮像するカ
メラ２３が配備されており、取り込まれた撮像情報は、
部品４を装着ヘッド８に受け渡す際の位置合わせに利用
される。このカメラ２３は、部品搬送ステージ６が装着
ヘッド８に部品４を搬送するまでに、部品保持状態を光
学的に認識する手段を構成している。この撮像結果に基
づいて部品４を装着ヘッド８へ受け渡す前の部品４位置
の修正を部品搬送ステージ６で行う。

【００５３】（２）図５に示すように、装着ヘッド８が
上昇すると、装着ステージ３は水平方向にピッチ移動し
て、次に装着するパッケージ２を装着ヘッド８の直下位
置にセットする。

【００５４】（３）装着ヘッド８が或る高さまで上昇す
ると、部品４を保持して水平方向に移動してきた部品搬
送ステージ６が上昇中の装着ヘッド８の直下にもぐり込
みながら上昇作動する。

【００５５】（４）ここで、制御装置３０を作動させ
て、装着ヘッド８の上昇速度の減速制御、あるいは、部
品搬送ステージ６の上昇速度の増速制御、の少なくとも
いずれかを行うことで、装着ヘッド８と部品搬送ステー
ジ６との上昇速度差を次第に少なくし、図６に示すよう
に、装着ヘッド８の上昇作動中に装着ヘッド８に部品搬
送ステージ６を追いつかせることで、部品４を装着ヘッ
ド８の部品保持部１７に受け渡す。

【００５６】（５）図７に示すように、部品受け渡しが
行われて装着ヘッド８が上方待機位置に到達すると、部
品搬送ステージ６は下降しながら横移動し、装着ヘッド
８に保持された部品４と、その直下に位置するパッケー
ジ２との間に反射部材１６を位置させ、部品用カメラ１
９とパッケージ用カメラ２０によって部品４およびパッ
ケージ２をそれぞれ撮像する。

【００５７】この場合、反射部材１６から部品用カメラ
１９までの光路の長さと、反射部材１６からパッケージ
用カメラ２０までの光路の長さとが等しくなる位置で撮
像することが、図１２に示すように、反射部材１６の上
下への回転振動に対する撮像誤差を少なくする上で望ま
しい。

【００５８】また、この撮像工程に入ると、常時は退避
していた透明板２１が水平に進出移動されてパッケージ
４を上方から覆い、パッケージ加熱用の熱で暖められた
空気の揺らぎによる撮像誤差を抑制する。また、パッケ
ージ２を覆った透明板２１の上方に送風装置２２からの
風を吹き付けて、透明板２１の上方での空気の揺らぎを
除去することで、一層撮像誤差を少なくすることができ
る。この場合、送風装置２２からの風は透明板２１で遮
られて直接にパッケージ２に吹き付けられることがない
ので、パッケージ２の温度が低下することはない。

【００５９】そして、上記撮像は複数回行われ、その撮
像データを制御装置３０内に記憶設定された所定の手順
によって平均化処理することで、更に位置情報の精度の
向上が図られる。

【００６０】（６）得られた位置情報は制御装置３０内
で演算解析されて、部品４とパッケージ２との位置ずれ
が割り出される。そのずれ量に基づいて、装着ヘッド８
における部品保持部１７の回転、および、装着ステージ
３の水平方向での二次元移動によってその位置ずれが修
正される。

【００６１】（７）図８に示すように、部品搬送ステー
ジ６は部品供給を受ける待機位置まで水平復帰移動する
とともに、装着ヘッド８は下降作動して、加熱されてい
るパッケージ２に部品４が押圧装着される。

【００６２】（８）以上で１回の部品装着処理が完了
し、以後上記作動を繰り返す。

【００６３】（９）一方の装着ステージ３での部品装着
処理が行われている間、他方の装着ステージ３において
は次に処理されるパッケージ２の予備加熱が行われる。

【００６４】（１０）そして、一方の装着ステージ３で
の部品装着処理が完了すると、図９に示すように、その
装着ステージ３は装着ヘッド下方の装着エリアから外れ
た待機位置に移動するとともに、予備過熱処理を行いな
がら待機していた他方の装着ステージ３が装着エリアに
進出移動され、他方の装着ステージ３に搭載されたパッ
ケージ群への部品装着処理が上記手順で行われる。

【００６５】（１１）そして、装着エリアから待機位置
に退避移動した装着ステージ３においては、部品装着処
理の済んだトレイ１０の搬出と、新しいパッケージ２を
搭載したトレイ１０の装填が行われる。

【００６６】〔他の実施形態〕図１０および図１１に、
本発明の他の実施形態が示されている。

【００６７】この例の基本的な構成は、先の例と同様で
あるが、以下の点で相違している。つまり、装着ヘッド
８の吸着ノズル１７近くに、部品４と同時に撮像できる
認識部位２４を備えてあり、図１３（ａ）に示すよう
に、反射部材１６が上下方向に振動した際のずれ量δを
測定して、部品４と装着対象物２との相対的な位置ずれ
量２δ分を補正するのに利用する。

【００６８】また、部品搬送ステージ６には、反射部材
１６の上下方向の振動振幅を検出する手段の一例として
の加速度センサ２５を装着してあり、検出結果を積分演
算することで、撮影時における反射部材１６の上下方向
のずれ量を測定することができる。なお、反射部材の上
下方向の振動振幅を検出する手段としては、振動振幅を
直接に検出する変位センサを利用することもできる。

【００６９】また、部品搬送ステージ６の装着ヘッド８
の上下移動経路に対する進退移動方向を、この部品搬送
ステージ６に備えた反射部材１６への入射光および反射
光の光軸と直交する方向に設定されている。

【００７０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば以下に示すような効果が期待できる。

【００７１】請求項１に係る発明の部品装着装置によれ
ば、撮像手段を構成する反射部材を部品搬送手段に装着
することで、部品を装着ヘッドに受け渡した後に、部品
搬送手段を退避させながら、部品と装着対象物を撮像す
ることができ、部品受け渡しから撮像までに要する時間
が短くなり、タクトタイムの短縮化に有効となる。ま
た、撮像手段の反射部材を移動させる駆動構造が部品搬
送手段と共通となるので、設備の小型化およびコスト低
減にも有効となる。さらに、カメラを移動させると、カ
メラの配線が断線するおそれがあるが、カメラを反射部
材を介して屈曲させられた部品および装着対象物からの
光路上に固定配置しているので、そのような不具合はな
くなる。また、撮像手段のうち、反射部材が部品搬送手
段に装着されていて、カメラは別途固定されているか
ら、部品搬送手段全体の重量増加および大型化を抑制で
きる。

【００７２】請求項２に係る発明の部品装着装置によれ
ば、装着ヘッドでの部品保持位置を適正にすることがで
き、部品装着精度の向上を図ることができる。

【００７３】請求項３に係る発明の部品装着装置によれ
ば、部品と装着対象物を同時に撮像することで、タクト
タイムの一層の短縮化を図ることができる。また、撮像
後に装着ヘッドをＸＹ方向に移動させる必要がないの
で、撮像後の位置決め誤差を最小限に抑えることができ
る。

【００７４】請求項４に係る発明の部品装着装置によれ
ば、部品搬送手段に装着した反射部材の上下方向のずれ
による撮像誤差を低減できるので、装着精度の向上を図
ることができる。

【００７５】請求項５に係る発明の部品装着装置によれ
ば、部品搬送手段に装着した反射部材の上下方向のずれ
による撮像誤差を低減できるので、装着精度の向上を図
ることができる。

【００７６】請求項６に係る発明の部品装着装置によれ
ば、装着ヘッドの本来の移動時間内に部品受け渡しを行
うので、タクトタイムの短縮化を図ることができ、処理
能率の向上に有効となる。また、部品搬送手段から装着
ヘッドへの部品の受け渡し工程において、部品搬送手段
と装着ヘッドの相対移動速度を小さくしながら部品を受
け渡すことができるので、部品への衝撃ダメージを少な
くすることができる。

【００７７】請求項７に係る発明の部品装着装置によれ
ば、部品搬送手段および該部品搬送手段に設けられる撮
像手段の構成要素の一部は、上下方向、左右方向および
前後方向に移動可能であり、かつ、その移動させるため
の可動質量を極力小さくできるので部品搬送動作におい
ての部品搬送手段の移動タクト時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る部品装着装置の概略構成を示す斜
視図

【図２】本発明に係る部品装着装置の概略構成を示す正
面図

【図３】トレイ押え部材の裏面側から見た斜視図

【図４】部品装着工程を示す正面図

【図５】部品装着工程を示す正面図

【図６】部品装着工程を示す正面図

【図７】部品装着工程を示す正面図

【図８】部品装着工程を示す正面図

【図９】部品装着工程を示す正面図

【図１０】本発明の他の実施形態の概略構成を示す斜視
図

【図１１】本発明の他の実施形態の概略構成を示す正面
図

【図１２】反射部材の回転振動に対する作動説明図

【図１３】反射部材の上下および水平振動に対する作動
説明図

【図１４】部品搬送手段を駆動する駆動手段の全体を概
略的に示す斜視図

【図１５】部品搬送手段を駆動する駆動手段のうち要部
の概略構造を示す斜視図

【図１６】従来例の概略構成を示す正面図

【図１７】他の従来例の概略構成を示す正面図

【図１８】従来例の部品装着工程を示す概略正面図

【符号の説明】

２装着対象物３装着ステージ４部品６部品搬送手段（部品搬送ステージ）８装着ヘッド９撮像手段１６反射部材１９カメラ２０カメラ２４認識部位２７Ｚ軸ステージ（上下駆動手段）２８フレーム（基台）２９Ｘ軸ステージ（左右駆動手段）４１左右スライド部４３第２連結部４４上下スライド部４６第１連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石部敏幸京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内Ｆターム(参考） 5E313 AA02 AA11 AA23 AA31 CC04 DD02 DD03 DD07 DD21 DD50 EE02 EE03 EE24 EE35 FF24 FF26 FF28 FF33 FG01 FG06 FG10 5F047 FA14 FA73 FA79 FA83

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装着ヘッドに保持されて搬送されてきた
部品を、装着ステージ上に搭載された装着対象物に装着
するよう構成するとともに、装着ヘッドに保持された部
品および装着ステージ上の装着対象物を撮像するカメラ
と、部品および装着対象物からの光路を屈曲させる反射
部材とからなる撮像手段を備え、撮像によって得られた
位置情報に基づいて部品および装着対象物の相対位置を
修正するよう構成した部品装着装置において、前記装着ヘッドに部品を供給搬送する部品搬送手段を装
着ヘッドの移動経路に出退可能に配備するとともに、前
記反射部材を部品搬送手段に装着し、前記カメラを前記
反射部材を介して屈曲させられた部品および装着対象物
からの光路上に固定配置してあることを特徴とする部品
装着装置。
【請求項２】請求項１記載の部品装着装置において、前記部品搬送手段が装着ヘッドに部品を搬送するまで
に、部品保持状態を光学的に認識する手段を備えてある
部品装着装置。
【請求項３】請求項１または２記載の部品装着装置に
おいて、前記撮像手段を、装着ヘッドに保持された部品が装着対
象物に対向した状態で、部品および装着対象物を同時に
撮像するよう構成してある部品装着装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の部品
装着装置において、前記部品搬送手段に備えられた前記反射部材の上下方向
の振動振幅を検出する手段を備えてある部品装着装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の部品
装着装置において、部品と同時に撮像される認識部位を装着ヘッドに備えて
ある部品装着装置。
【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載の部品
装着装置において、装着対象物に対して接近および離間移動可能な前記装着
ヘッドと、ヘッド移動軌跡内に出退可能かつヘッド移動
方向に移動可能な部品搬送手段と、装着ヘッドが移動中
に部品搬送手段をヘッド移動方向に移動させながら両者
を相対接近させるように、部品搬送手段および装着ヘッ
ドの少なくともいずれかの移動速度を制御する制御手段
とを備えてあることを特徴とする部品装着装置。
【請求項７】請求項６に記載の部品装着装置におい
て、前記部品搬送手段を前記ヘッド移動方向に対応する上下
方向に移動させるために部品装着装置の基台部に対して
固定的に取り付けてある上下駆動手段と、該上下駆動手段によって上下方向に移動可能な上下スラ
イド部と、該上下スライド部とともに上下動し、前記上下スライド
部に対して左右方向に移動可能な第１連結部と、前記部品搬送手段を前記ヘッド移動軌跡内への出退方向
に対応する左右方向に移動させるために前記第１連結部
を左右方向に移動させる左右方向駆動手段と、該左右方向駆動手段によって駆動され、左右方向に移動
可能な左右スライド部と、前記第１連結部と前後方向に摺動可能で、かつ前記左右
スライド部と上下方向に摺動可能である第２連結部とを
有するとともに、前記部品搬送手段を前記第２連結部に設けていることを
特徴とする部品装着装置。