WO2019180953A1

WO2019180953A1 - 部品装着装置

Info

Publication number: WO2019180953A1
Application number: PCT/JP2018/011854
Authority: WO
Inventors: 秀徳後藤; 龍平神尾; 恒太丹羽; 康平杉原
Original assignee: 株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2019-09-26
Also published as: US20210100143A1; JPWO2019180953A1; US11412648B2; JP6892552B2; EP3771310A4; EP3771310B1; CN111788878A; CN111788878B; EP3771310A1

Abstract

部品装着装置は、上面に特徴部を有する部品を基板に装着可能なものである。この部品装着装置は、部品を採取部材で採取し、採取した部品を基板への目標装着角度と略同じ角度で仮置き台に載置する。続いて、部品装着装置は、載置した部品の上面を上方撮像装置で撮像し、載置した部品を再採取する。そして、部品装着装置は、撮像した上面の上面画像により認識される特徴部の位置ずれ量に基づいて補正した目標装着位置に目標装着角度で再採取した部品を装着する。

Description

部品装着装置

　本明細書は、部品装着装置について開示する。

　従来より、ｘ、ｙ方向に移動可能な供給ステージにより供給された部品を、ｘ、ｙ、θ方向に移動可能な補正ステージを経由して搭載ステージ上のワークに装着する部品装着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この部品装着装置は、カメラにより補正ステージに載置した部品上の特徴を抽出し、その特徴が搭載ステージ上のワークに搭載すべき位置と一致するようにｘ、ｙ、θ方向に位置合わせする。これにより、部品装着装置は、部品搭載時間を短縮すると共に、位置合わせ精度を向上させることができる。

特開平１－１３５９９５号公報

　ところで、部品装着装置のノズルやカメラ、ステージ（仮置き台）は、取付誤差や経年使用等により水平に対して傾いている場合がある。部品装着装置は、ノズルが傾いた状態で部品を採取すると、本来の位置からずれて部品を採取する。また、部品装着装置は、カメラや仮置き台が傾いている状態でカメラにより部品を撮像して特徴部を認識すると、特徴部を本来の位置からずれて認識する。そして、部品装着装置は、特徴部の認識がずれた状態で部品を基板に装着すると、本来の位置からずれて部品を装着する。こうした部品の装着ずれは、ノズルによる採取角度ごとに異なる傾向となって現れ、装着精度に大きなばらつきを生じさせる。

　本開示は、部品の基板への装着精度をばらつきを抑制することを主目的とする。

　本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

　本開示の部品装着装置は、
　上面に特徴部を有する部品を基板に装着する部品装着装置であって、
　前記部品を採取する採取部材を有するヘッドと、
　前記ヘッドを相対移動させる相対移動装置と、
　前記採取部材を相対回転させる相対回転装置と、
　前記部品を載置可能な仮置き台と、
　前記部品を上方から撮像する上方撮像装置と、
　部品供給装置から供給された部品を前記採取部材が採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、採取した前記部品を前記基板への目標装着角度と略同じ角度で前記仮置き台に載置するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、載置した前記部品の上面を撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、載置した前記部品を前記採取部材が再採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、撮像した前記上面の上面画像により認識される前記特徴部の位置ずれ量に基づいて補正した前記基板への目標装着位置に前記目標装着角度で再採取した前記部品を装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御する制御装置と、
　を備えることを要旨とする。

　この本開示の部品装着装置は、採取部材で採取した部品を基板への目標装着角度と略同じ角度で仮置き台に載置する。次に、部品装着装置は、載置した部品の上面を撮像し、載置した部品を採取部材で再採取する。そして、部品装着装置は、撮像した上面の上面画像により認識される特徴部の位置ずれ量に基づいて補正した目標装着位置に目標装着角度で再採取した部品を装着する。これにより、仮置き台に載置したときと略同じ角度で部品を基板に装着できるため、採取部材や上方撮像装置、仮置き台に傾きが生じていても、装着精度のばらつきを抑制することができる。

部品装着システム１０の一例を示す説明図。部品装着装置１１の構成の概略を示す構成図。装着ヘッド３０の構成の概略を示す構成図。部品装着装置１１の電気的な接続関係を示すブロック図。特定部品６０の一例を示す説明図。部品装着処理の一例を示すフローチャート。特徴部６１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得する様子を示す説明図。補正値を示す説明図。本実施形態における採取時，仮置き時，再採取時および装着時の各ノズル角度を説明する説明図。比較例における採取時，仮置き時，再採取時および装着時の各ノズル角度を説明する説明図。ノズル角度による採取ずれの変化を示す説明図。装着ずれの傾向を示す説明図。変形例の部品装着処理を示すフローチャート。

　図１は、部品装着システム１０の一例を示す説明図である。図２は、部品装着装置１１の構成の概略を示す構成図である。図３は、装着ヘッド３０の構成の概略を示す構成図である。図４は、部品装着装置１１の電気的な接続関係を示すブロック図である。部品装着システム１０は、部品を基板Ｓに装着（実装）する処理に関する装着処理（実装処理）を実行するシステムである。この部品装着システム１０は、部品装着装置１１と、管理コンピュータ５０とを備える。部品装着システム１０は、部品を基板Ｓに装着する複数の部品装着装置１１が上流から下流に配置されている。図１では、部品装着装置１１を１台のみ示す。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前後方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

部品装着装置１１は、図１～図４に示すように、部品供給ユニット１２と、基板搬送ユニット２１と、装着ユニット２２と、パーツカメラ１５と、ノズルステーション１６と、載置台１８と、制御装置４０とを備える。

　部品供給ユニット１２は、リールを備えた複数のフィーダ１３が部品装着装置１１の前側に着脱可能に取り付けられている。各リールには、テープＴが巻き付けられ、テープＴには、複数の部品がテープＴの長手方向に沿って等間隔で保持されている。このテープＴは、リールから後方に向かって巻きほどかれ、部品が露出した状態で、吸着ノズル３８で吸着される採取位置ＰＰ（図２参照）に送り出される。また、部品供給ユニット１２は、部品を複数配列して載置するトレイを有するトレイユニット１４も備えている。

　基板搬送ユニット２１は、基板Ｓの搬入、搬送、装着位置での固定、搬出を行うユニットである。基板搬送ユニット２１は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。

　装着ユニット２２は、部品を部品供給ユニット１２から採取し、基板搬送ユニット２１に固定された基板Ｓへ装着するものである。装着ユニット２２は、ヘッド移動ユニット２３と、装着ヘッド３０と、吸着ノズル３８とを備える。ヘッド移動ユニット２３は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備える。装着ヘッド３０は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動ユニット２３によりＸＹ方向へ移動する。装着ヘッド３０は、図３に示すように、円柱状の回転体３１に周方向に並ぶように保持された複数（例えば８個や１２個など）のノズルホルダ３２と、Ｚ軸モータ３３と、Ｒ軸モータ３４と、θ軸モータ３５とを備える。複数のノズルホルダ３１には、それぞれ吸着ノズル３８が取り外し可能に装着されている。吸着ノズル３８は、圧力を利用して部品を採取する採取部材である。Ｚ軸モータ３３は、所定位置（ここでは装置の最前方）のノズルホルダ３１をＺ軸に沿って移動させてそのノズルホルダ３１に装着された吸着ノズル３８の高さを調整する。Ｒ軸モータ３４は、回転体３１を回転させて複数の吸着ノズル３８を周方向に旋回（公転）させる。θ軸モータ３５は、ノズルホルダ３１を回転（自転）させて吸着ノズル３８の回転角度（以下、ノズル角度という）を調整する。

　装着ヘッド３０は、下面側からの撮像により部品の形状などが把握可能な汎用部品のほか、図１に示すように、上面側に特徴部６１を有する特定部品６０を装着可能となっている。特定部品６０は、上面側からその位置や形状などを認識することを要する特徴部６１と、採取時に当接する上面である当接面６２とを有する。特徴部６１は、例えば、発光する発光体であるものとしてもよい。即ち、この特定部品６０は、光透過性を有する透明な樹脂により上部が形成されたＬＥＤ部品であるものとしてもよい。特定部品６０は、様々な形状があり、図５に示すように、吸着口が円形の標準ノズル３８ａにより採取が可能な部品（以下、標準部品６０ａという）と、吸着口が細長い矩形形状などの円形でない特殊ノズル３８ｂで採取が可能な部品（以下、特殊部品６０ｂという）とがある。標準ノズル３８ａは、何れのノズル角度でも標準部品６０ａを採取できる。しかし、特殊ノズル３８ｂは、部品に対して予め決められたノズル角度でしか、特殊部品６０ｂを採取できないようになっている。

　また、装着ヘッド３０には、マークカメラ３６が配設されている。マークカメラ３６は、例えば、基板Ｓや部品を上方から撮像可能な装置である。マークカメラ３６は、装着ヘッド３０（又はスライダ）の下面側に配設されており、装着ヘッド３０と共にＸＹ方向に移動する。このマークカメラ３６は、下方が撮像領域であり、基板Ｓに付され基板Ｓの位置把握に用いられる基準マークを撮像し、その画像を制御装置４０へ出力する。また、マークカメラ３６は、特定部品６０の上面を撮像し、その画像を制御装置４０へ出力する。

　パーツカメラ１５は、基板搬送ユニット２１と部品供給ユニット１２との間に配設されている。このパーツカメラ１５の撮像範囲は、パーツカメラ１５の上方である。パーツカメラ１５は、部品を吸着した吸着ノズル３８がパーツカメラ１５の上方を通過する際、吸着ノズル３８に吸着された部品を下方から撮像し、その画像を制御装置４０へ出力する。

　ノズルステーション１６は、基板搬送ユニット２１と部品供給ユニット１２との間で且つパーツカメラ１５の横に配設されている。ノズルステーション１６は、交換用の吸着ノズル３８をストックするものであり、上述した標準ノズル３８ａや特殊ノズル３８ｂなど複数種類の吸着ノズル３８が収容されている。

　載置台１８は、基板搬送ユニット２１と部品供給ユニット１２との間で且つパーツカメラ１５の横（ノズルステーション１６とは反対側）に配設されている。この載置台１８は、部品が載置される上面が水平になるよう支持されており、特定部品６０（標準部品６０ａ，特殊部品６０ｂ）の仮置き台として用いられる。特定部品６０は、載置台１８に載置されると、テープＴの収容部に収容されている場合に比して、その姿勢が安定しやすい。載置台１８は、装着ヘッド３０に１度に吸着する特定部品６０の最大数の特定部品６０を載置可能な大きさで形成されているものとしてもよい。

　制御装置４０は、図４に示すように、ＣＰＵ４１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ４２、各種データを記憶するＨＤＤ４３、作業領域として用いられるＲＡＭ４４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース４５などを備える。これらはバス４６を介して接続されている。この制御装置４０は、基板搬送ユニット２１、装着ユニット２２（Ｚ軸モータ３３，Ｒ軸モータ３４，θ軸モータ３５およびマークカメラ３６）、部品供給ユニット１２、パーツカメラ１５へ制御信号を出力する。また、制御装置４０は、装着ユニット２２（マークカメラ３６）や部品供給ユニット１２、パーツカメラ１５からの信号を入力する。

　管理コンピュータ（ＰＣ）５０は、部品装着システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理ＰＣ５０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成された制御装置を備える。この制御装置は、処理プログラムを記憶するＲＯＭ、各種データを記憶するＨＤＤ、作業領域として用いられるＲＡＭ、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェースなどを有する。この管理ＰＣ５０は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等の入力装置５２と、各種情報を表示するディスプレイ５４とを備える。ＨＤＤには、生産プログラムやその他の生産情報を含むジョブ情報が記憶されている。ここで、生産プログラムは、部品装着装置１１において、どの基板Ｓにどの部品をどの順番で装着するか、また、そのように装着した基板を何枚作製するかを定めたプログラムをいう。また、生産情報には、装着対象の部品の種類やサイズ、目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）、目標実装角度θ＊等からなる部品情報が含まれている。管理ＰＣ４０は、部品装着装置１１の制御装置３０と通信可能に接続され、各種情報や制御信号のやり取りを行なう。

　以下の説明は、こうして構成された部品装着システム１０の動作、特に、特定部品６０を基板Ｓに装着する際の装着動作の説明である。図６は、特定部品装着処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、管理ＰＣ４０からのジョブ情報により特定部品６０を基板Ｓに装着する旨の指示がなされると共に基板搬送ユニット２１により基板Ｓが搬入されて固定されたときに制御装置３０により実行される。

　部品装着処理では、制御装置４０のＣＰＵ４１は、まず、受信したジョブ情報に含まれる部品情報を読み出し（Ｓ１００）、装着対象の特定部品６０が特殊ノズル３８ｂでの採取，装着を要する特殊部品６０ｂであるか否かを判定する（Ｓ１１０）。

　ＣＰＵ４１は、装着対象の特定部品６０が特殊部品６０ｂであると判定すると、特殊ノズル３８ｂで特定部品６０（特殊部品６０ｂ）を採取するようヘッド移動ユニット２３と装着ヘッド３０（Ｚ軸モータ３３，Ｒ軸モータ３４およびθ軸モータ３５）とを制御する（Ｓ１２０）。なお、ＣＰＵ４１は、装着ヘッド３０に装着されている吸着ノズル３８が特殊ノズル３８ｂでなく標準ノズル３８ａである場合には、装着ヘッド３０をノズルステーション１６へ移動させ、装着ヘッド３０に装着されている標準ノズル３８ａを特殊ノズル３８ｂに交換してから採取動作を行なう。続いて、ＣＰＵ４１は、採取した特定部品６０を取得した部品情報に含まれる基板Ｓへの目標装着角度θ＊と略同じ角度で載置台１８に仮置きするようヘッド移動ユニット２３と装着ヘッド３０（Ｚ軸モータ３３，Ｒ軸モータ３４およびθ軸モータ３５）とを制御する（Ｓ１３０）。次に、ＣＰＵ４１は、載置台１８に仮置きした特定部品６０の上面側を撮像するようマークカメラ３６を制御し（Ｓ１４０）、撮像した上面画像を処理して特定部品６０の上面に設けられた特徴部５１のＸＹ方向における位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得する（Ｓ１５０）。図７は、特徴部６１の位置ずれ量を取得する様子を示す説明図である。図示するように、特徴部６１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃの取得は、目標仮置き中心Ｃと特徴部５１の中心６１ｃとの差分をＸ方向およびＹ方向のそれぞれで取得することにより行なわれる。ここで、上面に特徴部６１を有する特定部品６０は、製造のばらつきなどにより、部品の外形中心に対して特徴部６１の中心６１ｃがずれた位置にある場合がある。そこで、ＣＰＵ４１は、特徴部６１の中心６１ｃと目標仮置き中心Ｃとの位置ずれ量を取得することにより、特徴部６１の位置ずれを、特定部品６０を基板Ｓに装着する際に反映させることができる。ＣＰＵ４１は、特徴部６１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得すると、仮置きしたときと略同じノズル角度で載置台１８上の特定部品６０を特殊ノズル６０ｂに再採取するようヘッド移動ユニット２３と装着ヘッド３０（Ｚ軸モータ３３，Ｒ軸モータ３４およびθ軸モータ３５）とを制御する（Ｓ１６０）。

　一方、ＣＰＵ４１は、Ｓ１１０で装着対象の特定部品６０が特殊部品６０ｂではなく標準部品６０ａであると判定すると、標準ノズル３８ａで特定部品６０（標準部品６０ａ）を採取するようヘッド移動ユニット２３と装着ヘッド３０（Ｚ軸モータ３３，Ｒ軸モータ３４およびθ軸モータ３５）とを制御する（Ｓ１７０）。なお、ＣＰＵ４１は、装着ヘッド３０に装着されている吸着ノズル３８が標準ノズル３８ａでなく特殊ノズル３８ｂである場合には、装着ヘッド３０をノズルステーション１６へ移動させ、装着ヘッド３０に装着されている特殊ノズル３８ｂを標準ノズル３８ａに交換してから採取動作を行なう。続いて、ＣＰＵ４１は、Ｓ１３０～Ｓ１５０と同様に、採取した特定部品６０を基板Ｓへの目標装着角度θ＊と略同じ角度で載置台１８に仮置きし、仮置きした特定部品６０の上面側を撮像し、上面画像を処理して特徴部５１のＸＹ方向における位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得する（Ｓ１８０～Ｓ２００）。そして、ＣＰＵ４１は、部品供給ユニット１２から採取したときと略同じノズル角度で載置台１８上の特定部品６０を標準ノズル６０ｂに再採取するようヘッド移動ユニット２３と装着ヘッド３０（Ｚ軸モータ３３，Ｒ軸モータ３４およびθ軸モータ３５）とを制御する（Ｓ２１０）。

　ＣＰＵ４１は、こうして特定部品６０を再採取すると、再採取したときのノズル角度に対応する補正値ΔＸｐ，ΔＹｐを取得する（Ｓ２２０）。図８は、補正値の一例を示す説明図である。補正値ΔＸｐ，ΔＹｐは、基板Ｓに特定部品６０を装着する際のＸＹ方向の位置ずれを補正（目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正）するためのものであり、図示するように、装着ヘッド３０に取り付けられる各吸着ノズルについて所定のノズル角度（例えば、０°，９０°，１８０°，２７０°）毎にＨＤＤ４３に記憶されている。補正値ΔＸｐ，ΔＹｐは、例えば、所定のノズル角度毎に、吸着ノズルで部品を採取して治具基板に装着し、装着した部品の外形中心の目標装着中心に対する位置ずれ量を計測し、計測した位置ずれ量に基づいて位置ずれを解消するオフセット値を導出することにより求められる。ＣＰＵ４１は、再採取したときのノズル角度が補正値に記憶されていない角度であるときには、近似する角度の補正値を補間した値を用いる。また、補正値は、目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正するものに限られず、目標装着角度θ＊を補正するものとしてもよい。

　次に、ＣＰＵ４１は、取得した部品情報に含まれる基板Ｓへの目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正する（Ｓ２３０）。ＣＰＵ４１は、目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を、Ｓ１５０またはＳ２００で取得した特徴部５１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃの分だけ位置ずれが解消される方向にオフセットすると共にＳ２２０で取得した補正値ΔＸｐ，ΔＹｐの分だけオフセットした位置に補正する。そして、ＣＰＵ４１は、補正した目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）に特定部品６０が装着されるようヘッド移動ユニット２３および装着ヘッド３０を制御して（Ｓ２４０）、部品装着処理を終了する。

　図９および図１０は、本実施形態および比較例における採取時，仮置き時，再採取時および装着時の各ノズル角度を説明する説明図である。なお、図９および図１０は、部品供給ユニット１２から０°の角度で供給された特定部品６０を採取して基板Ｓに対して４５°の角度で装着する場合の例である。図９に示すように、本実施形態の部品装着装置１１は、標準ノズル３８ａを用いて特定部品６０を装着する場合には、０°のノズル角度で特定部品６０を採取した後、装着時の角度と同じ４５°のノズル角度で載置台１８に仮置きする。そして、部品装着装置１１は、採取時と同じ０°のノズル角度（部品に対する相対角度は４５°）で特定部品６０を再採取して、そのままのノズル角度で基板Ｓに装着する。すなわち、部品装着装置１１は、標準ノズル３８ａを用いて特定部品６０を基板Ｓに装着する場合の装着動作は、採取時と再採取時とでノズル角度が変化せず、仮置き時と装着時とで部品角度が変化しないように行なわれる。一方、本実施形態の部品装着装置１１は、特殊ノズル３８ｂを用いて特定部品６０を基板Ｓに装着する場合には、部品に対する相対的な採取角度が予め定められているため、予め定められた０°のノズル角度で特定部品６０を採取した後、装着時の角度と同じ４５°のノズル角度で載置台１８に仮置きする。そして、部品装着装置１１は、仮置き時と同じ４５°のノズル角度（部品に対する相対角度は０°）で特定部品６０を再採取して、そのままのノズル角度で基板Ｓに装着する。すなわち、特殊ノズル３８ｂを用いて特定部品６０を装着する場合の装着動作は、仮置き時と再採取時とでノズル角度が変化せず、仮置き時と装着時とで部品角度が変化しないように行なわれる。これに対して、比較例の部品装着装置は、標準ノズル３８ａおよび特殊ノズル３８ｂのいずれのノズルを用いて装着動作を行なう場合も、０°のノズル角度で特定部品６０を採取した後、そのままのノズル角度で載置台１８に仮置きする。そして、比較例の部品装着装置は、採取時と同じ０°のノズル角度で特定部品６０を再採取して、４５°のノズル角度で基板Ｓに装着する。すなわち、比較例の部品装着装置の装着動作は、採取時，仮置き時および再採取時でノズル角度が変化しないように行なわれる。

　上述したように、ＣＰＵ４１は、特定部品６０を基板Ｓに装着する場合、載置台１８に特定部品６０を仮置きしてその上面をマークカメラ３６により撮像し、上面画像に基づいて特徴部６１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃを取得して目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正する。載置台１８に仮置きした部品をマークカメラ３６により撮像する際、載置台１８に対してマークカメラ３６の光軸に傾きが生じていると、撮像画像上で部品が載置台に対してずれて見える場合がある。このため、マークカメラ３６の光軸に傾きが生じていると、ＣＰＵ４１は、特徴部６１の位置ずれを誤検出することがある。また、載置台１８上の特定部品６０を再採取する際、載置台１８に対して吸着ノズル３８の先端に傾きが生じていると、吸着ノズル３８が特定部品６０を本来の位置からずれた位置で採取する採取ずれが発生する場合がある。こうした、光軸の傾きに基づく位置ずれの誤検出やノズルの傾きに基づく採取ずれは、再採取時のノズル角度ごとに登録した上述した補正値ΔＸｐ，ΔＹｐによりある程度キャンセルされるが、一部はキャンセルされないで残存する。このキャンセルされない一部の採取ずれは、再採取時と装着時とでノズル角度を変更すると、装着時のノズル角度ごとに異なる位置に現れる。例えば、特定部品６０を０°のノズル角度で採取した後、０°のノズル角度で仮置きし、特徴部６１の位置ずれを認識してから０°のノズル角度で再採取して９０°のノズル角度で装着すると、再採取時の採取ずれは、図１１（ａ）から図１１（ｂ）の比較例に示すように、部品の装着角度ごとに異なる範囲に現われる。一方、特定部品６０を０°のノズル角度で採取した後、装着角度と同じ９０°のノズル角度で仮置きし、特徴部６１の位置ずれを認識してから採取時と同じ０°のノズル角度で再採取し、再採取した部品を０°のノズル角度で装着すると、再採取時の採取ずれは、図１１（ａ）から図１１（ｃ）の実施形態に示すように、どの装着角度でも同じ範囲に現われる。

　図１２は、装着ずれの傾向を示す説明図である。なお、図１２（ａ）は、再採取時と装着時とでノズル角度が変更される比較例における装着ずれの傾向を示す。また、図１２（ｂ）は、再採取時と装着時とでノズル角度が変更されない本実施形態における装着ずれの傾向を示す。比較例では、装着時のノズル角度ごとに装着ずれの傾向が大きく異なるものとなった。これに対して、本実施形態では、装着時のノズル角度に拘わらず、装着ずれの傾向が一定の範囲内に収まるものとなった。このように、本実施形態では、ノズル角度毎に装着ずれの傾向が大きく異なるのを抑制し、装着ずれをある範囲に収束させることができる。

　ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の装着ヘッド３０が本開示のヘッドに相当し、吸着ノズル３８が採取部材に相当し、ヘッド移動ユニット２３が相対移動装置に相当し、θ軸モータ３５が相対回転装置に相当し、載置台１８が仮置き台に相当し、マークカメラ３６が上方撮像装置に相当する。また、図６の部品装着処理を実行する制御装置４０が制御装置に相当する。

　以上説明した本実施形態の部品装着装置１１は、吸着ノズル３８で採取した特定部品６０を基板Ｓへの目標装着角度θ＊と略同じ角度で載置台１８に仮置きする。次に、部品装着装置は、仮置きした特定部品６０の上面を撮像し、仮置きした特定部品６０を吸着ノズル３８で再採取する。そして、部品装着装置１１は、撮像した上面の上面画像により認識される特徴部６１の位置ずれ量に基づいて補正した目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）に目標装着角度θ＊で再採取した特定部品６０を装着する。これにより、載置台６０に仮置きしたときと略同じ角度で特定部品６０を基板Ｓに装着できるため、吸着ノズル２８やマークカメラ３６、載置台１８に傾きが生じていても、装着精度のばらつきを抑制することができる。

　また、上述した本実施形態の部品装着装置１１は、部品供給ユニット１２から供給された特定部品６０を採取する際のノズル角度と、載置台１８に仮置きした特定部品６０を再採取する際のノズル角度とが略同じになるように制御する。こうすれば、吸着ノズル３８の先端が載置台１８に対して傾いているときでも、載置台１８から特定部品６０を再採取する際の採取ずれを一定の範囲に収めることができる。

　さらに、上述した本実施形態の部品装着装置１１は、特定部品６０（特殊部品６０ｂ）を採取する際のノズル角度が予め定められた特殊ノズル３８ｂを用いて装着動作を行なう場合、特定部品６０を載置台１８に仮置きした際のノズル角度と載置台１８から特定部品６０を再採取する際のノズル角度とが略同じになるように制御する。これにより、特殊ノズル３８ｂを用いて装着動作を行なう際にも、再採取時と装着時とでノズル角度を変更しないようにすることができ、装着精度のばらつきを抑制することができる。但し、特殊ノズル３８ｂを用いる場合、部品装着装置１１は、部品供給ユニット１２から供給された特定部品６０を採取する際のノズル角度と載置台１８に仮置きした特定部品６０を再採取する際のノズル角度とが一致しないから、ノズルの傾きに基づく位置ずれを補正することはできない。

　また、上述した実施形態の部品装着装置１１は、載置台１８上の特定部品６０を再採取した際のノズル角度に対応する補正値ΔＸｐ，ΔＹｐを取得し、補正値ΔＸｐ，ΔＹｐに基づいて補正した目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）に再採取した特定部品６０を装着する。これにより、特定部品６０の装着精度を向上させることができる。

　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

　例えば、上述した実施形態では、部品装着装置１１は、採取時のノズル角度が定められていない標準ノズル３８ａで特定部品６０（標準部品６０ａ）を採取し、載置台１８に仮置きし、特徴部６１の位置ずれを認識してから再採取して基板Ｓに装着する場合、再採取時のノズル角度を採取時のノズル角度と略同じ角度とした。しかし、これに限定されるものではない。部品装着装置１１は、標準ノズル３８ａで特定部品６０を装着する場合でも、採取時のノズル角度とは異なる角度で載置台１８から特定部品６０を再採取してもよい。

　また、上述した実施形態では、特定部品６０の補正値ΔＸｐ，ΔＹｐは、吸着ノズル３８別にノズル角度毎に記憶されるものとした。しかし、これに限られず、吸着ノズル３８別（ノズル位置別）にノズル角度に拘わらず一の補正値が記憶されてもよいし、吸着ノズル３８（ノズル位置）に拘わらずノズル角度毎に一の補正値が記憶されてもよい。また、特定部品６０の部品毎に一の補正値が記憶されてもよし、複数の特定部品で共通の補正値が記憶されてもよい。

　さらに、上述した実施形態では、ＣＰＵ４１は、載置台１８に仮装着した特定部品６０の上面を撮像して認識される特徴部６１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃに基づいて位置ずれが解消される方向に基板Ｓへの目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正するものとした。しかし、ＣＰＵ４１は、図１３の部品装着処理のＳ１５０ＢおよびＳ２００Ｂに示すように、特徴部６１の位置ずれ量ΔＸｃ，ΔＹｃに基づいて位置ずれが解消される方向に採取位置（Ｘｐ，Ｙｐ）をオフセット（補正）して載置台１８上の特定部品６０を再採取するものとしてもよい。この場合、目標装着位置（Ｘ＊，Ｙ＊）の補正は、Ｓ２３０Ｂに示すように、補正値ΔＸｐ，ΔＹｐの分だけ位置ずれが解消される方向にオフセットすることにより行なわれる。

　本発明は、部品装着装置の製造産業に利用可能である。

　１０　部品装着システム、１１　部品装着装置、１２　部品供給ユニット、１３　フィーダ、１４　トレイユニット、１５　パーツカメラ、１６　ノズルステーション、１８　載置台、２１　基板搬送ユニット、２２　装着ユニット、２３　ヘッド移動ユニット、３０　装着ヘッド、３１　回転体、３２　ノズルホルダ、３３　Ｚ軸モータ、３４　Ｒ軸モータ、３５　θ軸モータ、３６　マークカメラ、３８　吸着ノズル、３８ａ　標準ノズル、３８ｂ　特殊ノズル、４０　制御装置、４１　ＣＰＵ、４２　ＲＯＭ、４３　ＨＤＤ、４４　ＲＡＭ、４５　入出力インタフェース、４６　バス、５０　管理コンピュータ（管理ＰＣ）、５２　入力装置、５４　ディスプレイ、６０　特定部品、６０ａ　標準部品、６０ｂ　特殊部品、６１　特徴部、６１ｃ　中心、６２　当接面、Ｓ　基板、Ｔ　テープ。

Claims

　上面に特徴部を有する部品を基板に装着する部品装着装置であって、
　前記部品を採取する採取部材を有するヘッドと、
　前記ヘッドを相対移動させる相対移動装置と、
　前記採取部材を相対回転させる相対回転装置と、
　前記部品を載置可能な仮置き台と、
　前記部品を上方から撮像する上方撮像装置と、
　部品供給装置から供給された部品を前記採取部材が採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、採取した前記部品を前記基板への目標装着角度と略同じ角度で前記仮置き台に載置するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、載置した前記部品の上面を撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、載置した前記部品を前記採取部材が再採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、撮像した前記上面の上面画像により認識される前記特徴部の位置ずれ量に基づいて補正した前記基板への目標装着位置に前記目標装着角度で再採取した前記部品を装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御する制御装置と、
　を備える部品装着装置。
　請求項１に記載の部品装着装置であって、
　前記制御装置は、前記部品供給装置から供給された部品を採取する際の前記採取部材の回転角度と前記仮置き台に載置した部品を再採取する際の前記採取部材の回転角度とが略同じになるよう制御する、
　部品装着装置。
　請求項２に記載の部品装着装置であって、
　前記ヘッドには、特定部品に対して採取する際の回転角度が特定回転角度に定められた特定採取部材と、非特定部品に対して採取する際の回転角度が定められていない非特定採取部材とを取付可能であり、
　前記制御装置は、前記非特定採取部材を用いて前記非特定部品を前記基板に装着する際には、前記部品供給装置から供給された前記非特定部品を採取する際の前記採取部材の回転角度と前記仮置き台に載置した前記非特定部品を再採取する際の前記採取部材の回転角度とが略同じになるよう制御し、前記特定採取部材を用いて前記特定部品を前記基板に装着する際には、前記部品供給装置から供給された前記特定部品を採取する際の前記採取部材の回転角度が前記特定回転角度となると共に前記仮置き台に載置した前記特定部品を再採取する際の前記採取部材の回転角度が前記仮置き台に前記特定部品を載置した際の前記採取部材の回転角度と略同じになるよう制御する、
　部品装着装置。
　請求項２または３に記載の部品装着装置であって、
　前記採取部材の回転角度ごとに前記目標装着位置を補正するための補正値を記憶する記憶装置を備え、
　前記制御装置は、前記部品を再採取する際の前記採取部材の回転角度に対応する補正値を前記記憶装置から取得し、取得した前記補正値と前記特徴部の位置ずれ量とに基づいて補正した前記目標装着位置に前記目標装着角度で再採取した前記部品を装着するよう制御する、
　部品装着装置。
　上面に特徴部を有する部品を基板に装着する部品装着装置であって、
　前記部品を採取する採取部材を有するヘッドと、
　前記ヘッドを相対移動させる相対移動装置と、
　前記採取部材を相対回転させる相対回転装置と、
　前記部品を載置可能な仮置き台と、
　前記部品を上方から撮像する上方撮像装置と、
　部品供給装置から供給された部品を前記採取部材が採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、採取した前記部品を前記基板への目標装着角度と略同じ角度で前記仮置き台に載置するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、載置した前記部品の上面を撮像するよう前記上方撮像装置を制御し、撮像した前記上面の上面画像により認識される前記特徴部の位置ずれ量に基づいて採取位置を決定して前記仮置き台上の部品を前記採取部材が再採取するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御し、前記基板への目標装着位置に前記目標装着角度で再採取した前記部品を装着するよう前記ヘッドと前記相対移動装置と前記相対回転装置とを制御する制御装置と、
　を備える部品装着装置。