(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を吸着する吸着ノズルを備えた吸着ヘッドと、
吸着ヘッドに取り付けられ、吸着ノズルに吸着された部品を撮像する撮像装置と、
部品吸着のため吸着ノズルが上方から下方の部品吸着位置へ移動するとき吸着ノズルを直線的に傾斜移動させる手段を有し、
吸着ノズルが上方と下方位置間を直線的に傾斜移動する間に前記撮像装置の撮像光軸を通過することを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
前記吸着ノズルが上方から下方の部品吸着位置へ移動するときの直線的な傾斜移動並びに吸着ノズルが上方と下方位置間を移動するときの直線的な傾斜移動は一つの駆動源で行なわれることを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
吸着ノズルに吸着された部品がミラーを介してあるいは直接撮像装置に撮像されることを特徴とする請求項１または２に記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品実装装置、特に回路基板上にＩＣチップ部品等の電子部品を搭載するために用いられる部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、このような部品実装装置では、ＩＣチップ部品等の電子部品（以下単に部品という）を吸着する吸着ノズルを備えた吸着ヘッドが設けられており、フィーダから供給される部品を吸着した吸着ノズルは、ＣＣＤカメラ等の撮像装置を備えた部品認識部へ移動し、この部品認識部において、部品はＣＣＤカメラにより撮像され、部品の画像データが取り込まれ、部品の画像認識が行なわれている。この部品の画像認識に基づき部品の吸着ノズルの中心位置からのずれ並びに傾き量が演算され、これらのずれ量が補正された後部品が回路基板上に搭載されている。
【０００３】
また例えば、特開昭６１−６３０９９号公報に記載された部品実装装置では、電子部品が下降してくる上下軸により吸着され、その後上下軸により上方に持ち上げられる。このとき、光学鏡筒とそれに接続されたカメラからなる撮像装置が吸着された電子部品の下方位置へ移動して電子部品を撮像し、その吸着姿勢を認識してずれ量が演算される。その後、演算結果に従って上下軸を移動あるいは回転することによりずれ量が補正された後、撮像装置が元の位置に移動し、上下軸が再び下降し、吸着姿勢が補正された電子部品が回路基板上に搭載される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最初に説明した吸着ノズルが部品認識部へ移動するような実装装置の場合には、吸着ノズルが部品を吸着後、部品認識位置へ移動し、部品を認識するステップが必要となり、部品実装のサイクルタイムが長くなるという問題点があった。
【０００５】
また、特開昭６１−６３０９９号公報に記載のような実装装置の場合には、部品を撮像するために、カメラ、光学鏡筒からなる撮像装置を移動するために、モータ等の駆動源が必要となり吸着ヘッドの負荷が増大し、コストアップとなる、という問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、部品実装サイクルを短縮することができ、かつ製造コストの安価な部品実装装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この課題は、部品を吸着する吸着ノズルを備えた吸着ヘッドと、吸着ヘッドに取り付けられ、吸着ノズルに吸着された部品を撮像する撮像装置と、部品吸着のため吸着ノズルが上方から下方の部品吸着位置へ移動するとき吸着ノズルを直線的に傾斜移動させる手段を有し、吸着ノズルが上方と下方位置間を直線的に傾斜移動する間に前記撮像装置の撮像光軸を通過することを特徴とする部品実装装置によって解決される。
【０００８】
このような構成では、部品を撮像する撮像装置が吸着ヘッドに取り付けられるので、部品撮像のために、吸着ヘッドを撮像位置へ移動する必要がなくなり、全体のタクトが向上する。また、吸着ノズルは、上方と下方の部品吸着位置間を傾斜移動し、その傾斜移動中に撮像光軸を通過するので、撮像のために撮像装置を移動する機構あるいは逆に吸着ノズルを撮像位置に移動する機構が不要となり、吸着ヘッドの負荷が減り、コストダウンとなる。
【０００９】
傾斜移動は一つの駆動源、例えばモータにより行なわれ、部品吸着のための上下動がピニオン・ラック機構を介して傾斜移動に変換される。従って、傾斜移動は直線的に行なわれる結果、吸着動作並びに撮像を含めた処理時間が短縮され、全体の処理タクトを向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態を示す部品実装装置の主要部である。図１において、符号１で示すものはＸＹ軸であり、このＸＹ軸に吸着ヘッド２が取り付けられる。ＸＹ軸１は、図２に図示したように、不図示の駆動装置によりＸ、Ｙ方向に移動可能であり、部品供給部２０からその部品が搭載される回路基板２１の位置へ移動することができる。
【００１２】
吸着ヘッド２には、レンズ３を備えた撮像装置（例えばＣＣＤ）４が取り付け治具５を介して取り付けられる。また、吸着ヘッド２には、ラック６を案内摺動させるスライド板７が傾斜して固定さており、このラック６は装置固定のモータ８のピニオン８ａと噛み合い結合する。その結果、モータ８が回転すると、ラック６は吸着ヘッド２に対して直線的に傾斜移動する。
【００１３】
ラック６にはハウジング９が取り付けられ、このハウジングに吸着ノズル１０を介して部品１１を吸着する機構が収納されている。吸着ノズル１０は、モータ１２を介してノズル軸を中心に回転できるように取り付けられる。
【００１４】
また、吸着ヘッド２には、ミラー１３ａ、１３ｂを内蔵し、その表面に光源（発光ダイオード）を配置した光学鏡筒１３が治具１４を介して取り付けられる。ミラー１３ａは、光源１３ｃで照明された部品１１の像をミラー１３ｂを介して撮像装置４のレンズ３に入射できるように配置されている。また、モータ８の回転により吸着ノズル１０が上方位置と下方位置間を傾斜移動するとき、その傾斜移動の所定位置で撮像装置４の撮像光軸が吸着ノズルのノズル軸と一致するように、撮像装置４並びに光学鏡筒１３が吸着ヘッド２に取り付けられる。
【００１５】
次に、このような構成の部品実装装置の動作を説明する。
【００１６】
ＸＹ軸１上の吸着ヘッド２は、不図示の駆動装置により図２の部品供給部２０上へ移動すると、一体となっている吸着ノズル１０、ハウジング９、ラック６、モータ１２（以下吸着ユニットという）は、モータ８のピニオン８ａとラック６の噛み合いを介して、モータ８の回転により矢印Ｌ１方向に傾斜移動される。この傾斜移動により吸着ノズル１０は、光学鏡筒１３の角部の上を斜めに通過して、部品供給部２０上に下降し、そこに供給されている部品１１を吸着する。
【００１７】
この吸着が終ると、モータ８は逆回転するので、吸着ユニットは今度はＬ２方向に斜め上方に傾斜移動する。吸着された部品１１は、この上方への傾斜移動中に光学鏡筒１３のミラー１３ａ上に位置する。吸着ノズルの軸が撮像装置の撮像光軸にほぼ一致するときに、光源１３ｃが点灯され、部品１１の画像がミラー１３ａ、１３ｂを介し、レンズ３に入射し、撮像装置４により撮像される。撮像された画像データは画像処理装置（図示を省略）により処理され、部品１１の中心位置と傾きが演算される。傾きがある場合には、モータ１２を回転によりその傾きが補正される。これらの動作はＸＹ軸１上の吸着ヘッド２が、図２の回路基板２１上へ移動（最短距離Ｌ３）する間に実行される。吸着ヘッド２が搭載位置に到達した時に、吸着ユニットは部品吸着時と同様に下方に傾斜移動し、回路基板２１の所定位置に部品１１を搭載する。部品吸着位置の中心位置がずれている場合には、このずれは、ＸＹ軸をそのずれがなくなるように移動させることにより補正することができるので、部品１１は、正しい姿勢で回路基板の所定位置に正確に実装することができる。
【００１８】
図３には、本発明の第２の実施形態が図示されている。この例では、撮像装置４を光学鏡筒１３内に入れることにより、図１の一つのミラー１３ｂを削除でき、しかも同一の動作で同一の効果が得られる。
【００１９】
また、図４には、本発明の第３の実施形態が図示されている。この例では、撮像装置４がミラーなしで直接部品の像を撮像できるように、吸着ヘッド２に取り付けられる。この例でも、図１と同一の動作で同一の効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、部品を撮像する撮像装置が吸着ヘッドに取り付けられるので、部品撮像のために、吸着ヘッドを撮像位置へ移動する必要がなくなり、全体のタクトが向上する。
【００２１】
また、吸着ノズルは、上方と下方位置間を直線的に傾斜移動し、その傾斜移動中に撮像光軸を通過するので、撮像のために撮像装置を移動する機構あるいは逆に吸着ノズルを撮像位置に移動する機構が不要となり、吸着ヘッドの負荷が減り、コストダウンとなる、等種々の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】部品実装装置の吸着ヘッドの機構を示した斜視図である。
【図２】吸着ヘッドが部品供給部から搭載位置に移動する状態を示した上面図である。
【図３】部品供給装置の他の実施形態を示した斜視図である。
【図４】部品供給装置の更に他の実施形態を示した斜視図である。
【符号の説明】
１  ＸＹ軸
２  吸着ヘッド
４  撮像装置
６  ラック
８  １２  モータ
１０  吸着ノズル
１１  部品
１３  光学鏡筒
【図１】
0003713097.tif 000002
【図２】
0003713097.tif 000003
【図３】
0003713097.tif 000004
【図４】
0003713097.tif 000005