(57)【要約】【課題】電子部品の角度ズレが圧着ツールの制限角度以上である場合でも、当該圧着ツールによって角度ズレの補正を行うことができる電子部品の圧着装置及びその方法を提供する。【解決手段】中間ステージに載置された電子部品３の角度ズレｄΘが圧着ツール２１の制限角度を超えている場合、制御部は制限角度の範囲内で電子部品３が角度ズレを起こした方向に圧着ツール２１をＴｒ１回転させる。次に、制御部はピックアップ前に圧着ツール２１を回転させた方向とは逆の方向に角度ｄΘだけ回転させる。これにより、圧着ツール２１に保持した電子部品３の角度ズレを０°にした状態で本認識カメラによる電子部品３の認識を行う。【選択図】図７
2014154861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧着ツールの圧着面に電子部品を保持して圧着作業位置に位置決めされた基板に圧着する電子部品の圧着装置であって、
電子部品が載置される中間ステージと、
前記中間ステージに載置された電子部品を認識する認識手段と、
前記圧着ツールを少なくとも前記中間ステージと前記圧着作業位置との間で移動させる圧着ツール移動機構と、前記圧着ツールを前記圧着面に垂直な回転軸を中心に回転させる圧着ツール回転機構と、前記圧着ツールを基板へ加圧する加圧機構を備えた圧着ツール駆動手段とを備え、
前記認識手段で認識した電子部品の垂直軸回りの角度ズレが前記圧着ツールの制限角度を超える場合、前記圧着ツールを前記制限角度以下の角度だけ回転させて当該電子部品を保持した後逆方向に当該角度ズレと同じ角度だけ回転させることを特徴とする電子部品の圧着装置。
【請求項２】
さらに、前記認識手段で認識した電子部品の角度ズレが前記圧着ツールの制限角度を超える場合に、電子部品の圧着時に前記圧着ツールが基板の段差や基板に既に圧着されている電子部品との間で干渉が生じないかを判定する干渉判定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品の圧着装置。
【請求項３】
さらに、前記干渉判定手段で干渉が生じると判断された場合に、前記圧着ツール駆動手段を制御することにより前記圧着ツールを前記制限角度以下の角度だけ角度ズレの方向に回転させて当該電子部品を保持し、その後逆方向に所定の角度だけ回転させて前記中間ステージに載置するリプレイス処理手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の電子部品の圧着装置。
【請求項４】
圧着ツールの圧着面に電子部品を保持して圧着作業位置に位置決めされた基板に圧着する電子部品の圧着方法であって、
電子部品を中間ステージに載置する電子部品載置工程と、
前記中間ステージに載置した電子部品を認識する認識工程と、
前記認識工程での電子部品の認識結果に基づいて電子部品を前記圧着ツールの圧着面に保持してピックアップするピックアップ工程とを含み、
前記ピックアップ工程において、前記認識工程で認識した電子部品の垂直軸回りの角度ズレが前記圧着ツールの制限角度を超える場合、前記圧着ツールを前記制限角度以下の角度だけ回転させて当該電子部品を保持した後逆方向に当該角度ズレと同じ角度だけ回転させることを特徴とする電子部品の圧着方法。
【請求項５】
さらに、前記認識工程で認識した電子部品の角度ズレが前記圧着ツールの制限角度を超える場合に、前記圧着ツールが基板の段差や基板に既に圧着されている電子部品との間で干渉が生じないかを判定する干渉判定工程を含むことを特徴とする請求項４記載の電子部品の圧着方法。
【請求項６】
さらに、前記干渉判定工程で干渉が生じると判断した場合に、前記圧着ツールを前記制限角度以下の角度だけ角度ズレの方向に回転させて当該電子部品を保持し、その後逆方向に所定の角度だけ回転させて前記中間ステージに載置するリプレイス処理工程を含むことを特徴とする請求項５記載の電子部品の圧着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧着ツールで電子部品を保持して基板に圧着する電子部品の圧着装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネル等の基板に電子部品を圧着する圧着装置として、トレイに収納された電子部品をピックアップツールによって取り出して中間ステージに載置し、当該中間ステージに載置された電子部品を圧着ヘッドに装備された圧着ツールによって取り出して基板に圧着する形態のものが知られている。ここで、トレイ中の電子部品は運搬時の振動等によって傾いた姿勢となっている場合が殆どであるため、通常、電子部品の傾き（角度ズレ）を補正したうえで圧着ツールによる電子部品の取り出しが行われている。
【０００３】
電子部品の角度ズレの補正方法としては、ピックアップツールと一体となって移動する認識カメラでトレイに収納された電子部品を撮像・認識したうえで取り出し、中間ステージに載置する。そして、認識結果を基に電子部品の角度ズレを算出し、中間ステージをθ軸駆動機構によって当該角度ズレと同じ角度だけ逆方向に回転させる。これにより、角度ズレの補正がなされた状態で電子部品を圧着ツールによって取り出すことができる（例えば特許文献１）。また、中間ステージを回転させる構成のもの以外に、垂直方向を軸心としてピックアップツールを３６０°回転させる回転機構を設け、ピックアップツールを角度ズレと同じ角度だけ逆方向に回転させたうえで中間ステージに載置する構成のものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５７１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、圧着装置の簡略化及びコスト削減の観点から、ピックアップツールを排除し、当該ピックアップツールが担っていた動作を圧着ツールに実行させる形態のものが提案されている。しかしながら、圧着ツールは高い回転精度が要求されるとともに、本来は角度ズレの補正が行われた電子部品を作業対象としている等の理由から、圧着ツールを３６０°回転させるための機構は必須ではなかった。また、圧着ヘッドには圧着ツールを高精度で回転させるアライメント用の回転機構が装備されているが、高精度を担保するため圧着ツールの回転範囲は±２〜３°に制限されていた。
【０００６】
そのため、回転角度に制限がある圧着ツールを用いて電子部品の角度ズレを補正する形態のものでは、トレイに収納された電子部品が圧着ツールの制限角度以上に傾いている場合、圧着ツールを電子部品の角度ズレと同じ角度だけ回転させて当該角度ズレの補正を行うことができない。かかる場合、基板に電子部品を圧着する作業に支障が生じて装置の稼動が一時停止し、その結果、生産性が低下するという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、電子部品の角度ズレが圧着ツールの制限角度以上である場合でも、当該圧着ツールによって角度ズレの補正を行うことができる電子部品の圧着装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電子部品の圧着装置は、圧着ツールの圧着面に電子部品を保持して圧着作業位置に位置決めされた基板に圧着する電子部品の圧着装置であって、電子部品が載置される中間ステージと、前記中間ステージに載置された電子部品を認識する認識手段と、前記圧着ツールを少なくとも前記中間ステージと前記圧着作業位置との間で移動させる圧着ツール移動機構と、前記圧着ツールを前記圧着面に垂直な回転軸を中心に回転させる圧着ツール回転機構と、前記圧着ツールを基板へ加圧する加圧機構を備えた圧着ツール駆動手段とを備え、前記認識手段で認識した電子部品の垂直軸回りの角度ズレが前記圧着ツールの制限角度を超える場合、前記圧着ツールを前記制限角度以下の角度だけ回転させて当該電子部品を保持した後逆方向に当該角度ズレと同じ角度だけ回転させる。
【０００９】
本発明の電子部品の圧着方法は、圧着ツールの圧着面に電子部品を保持して圧着作業位置に位置決めされた基板に圧着する電子部品の圧着方法であって、電子部品を中間ステージに載置する電子部品載置工程と、前記中間ステージに載置した電子部品を認識する認識工程と、前記認識工程での電子部品の認識結果に基づいて電子部品を前記圧着ツールの圧着面に保持してピックアップするピックアップ工程とを含み、前記ピックアップ工程において、前記認識工程で認識した電子部品の垂直軸回りの角度ズレが前記圧着ツールの制限角度を超える場合、前記圧着ツールを前記制限角度以下の角度だけ回転させて当該電子部品を保持した後逆方向に当該角度ズレと同じ角度だけ回転させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、認識手段で認識した電子部品の垂直軸回りの角度ズレが圧着ツールの制限角度を超える場合、圧着ツールを制限角度以下の角度だけ回転させて当該電子部品を保持した後逆方向に当該角度ズレと同じ角度だけ回転させるので、電子部品の角度ズレが圧着ツールの制限角度以上である場合でも当該角度ズレの補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態１における電子部品の圧着装置の全体斜視図
【図２】本実施の形態１における電子部品の圧着装置の部分断面図
【図３】本実施の形態１における電子部品の圧着装置に備えられた回転機構の平面図
【図４】本実施の形態１における電子部品の圧着装置の制御系の構成を示す図
【図５】本実施の形態１における電子部品の圧着動作を示すフロー図
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）本実施の形態１における電子部品のピックアップ時の動作説明図
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）本実施の形態１における電子部品のピックアップ時の動作説明図
【図８】本実施の形態１における電子部品のピックアップ時の動作説明図
【図９】本実施の形態２における電子部品の圧着装置の制御系の構成を示す図
【図１０】本実施の形態２における電子部品の圧着動作を示すフロー図
【図１１】（ａ）（ｂ）（ｃ）本実施の形態２における電子部品のピックアップ時の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施の形態１）
まず図１を参照して、本発明の実施の形態１における電子部品の圧着装置（以下、単に「圧着装置」と称する）について説明する。圧着装置１は液晶パネルやプラズマディスプレイといった表示パネル等の基板２に電子部品３を圧着する機能を有するものである。この圧着装置１は部品供給部４、中間ステージ５、バックアップ部６、基板位置決め部７と、これらの上方に配設された圧着部８から構成される。以下、部品供給部４、中間ステージ５、バックアップ部６、基板位置決め部７の並び方法をＹ方向とし、水平面内でＹ方向と直交する方向をＸ方向と称し、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ方向と称する。
【００１３】
部品供給部４は後述する圧着部８に備えられた圧着ツールに電子部品３を供給するものであって、トレイ９が載置されたパレット１０を保持する保持テーブル１１を備えている。図２に示すように、トレイ９には複数の凹部９ａが格子状に形成されており、この凹部９ａ内に電子部品３が所定の遊びを有した状態で収納されている。したがって、トレイ９中の電子部品３はその大半が運搬時の振動によって傾いた姿勢となっている。
【００１４】
中間ステージ５は部品供給部４とバックアップ部６の間に配設されており、保持テーブル１１上のトレイ９からピックアップされた電子部品３が載置される水平面を有している。また、中間ステージ５の上方には撮像視野を下方に向けた予備認識カメラ１２が配設されており、中間ステージ５に載置された電子部品３を上方から撮像する（図２参照）。
【００１５】
バックアップ部６は中間ステージ５と基板位置決め部７の間に配設されており、門型のフレーム部材１３の略中央部分１３ａを切り抜き、当該切り抜き部分に透明な下受部材１４を装着して構成される。この下受部材１４の上面で基板２の縁部を下方から支持することで、圧着時の荷重をフレーム部材１３で受けることができる（図２参照）。また、下受部材１４の垂直下方の位置には撮像視野を上方に向けた２台の本認識カメラ１５がＸ方向に並列して配設されている。なお、本認識カメラ１５は１台でもよい。
【００１６】
基板位置決め部７はＸ軸テーブル１６Ｘ、Ｙ軸テーブル１６Ｙ及びＺ軸テーブル１６Ｚを段積みして成る基板移動機構１６（図４参照）を備えている。また、Ｚ軸テーブル１６Ｚ上には基板２が保持される基板保持テーブル１７が装着されており、基板移動機構１６にはＺ方向を軸心としてこの基板保持テーブル１７を回転させる図示しない回転機構が備えられている。基板移動機構１６を駆動して基板保持テーブル１７上の基板２をＸＹＺ方向に移動若しくは所定の角度Θだけ回転させることによって、基板２の縁部に設定された電子部品３の圧着位置（以下、「部品圧着位置」と称する）に電子部品３を圧着する圧着作業位置に基板２を位置決めすることができる。なお、基板２を圧着作業位置に位置決めした状態においては、部品圧着位置は下受部材１４によって下方から直接の支持を受ける（図２参照）。
【００１７】
圧着部８は吸着機構１８ａ、加圧機構１８ｂ及び回転機構１８ｃ（図４参照）が内蔵された圧着ヘッド１８を備えており、その下方から延出したロッド１９に断熱部材２０を介して圧着ツール２１が結合している。この圧着ツール２１は当該圧着ツール２１を加熱するためのヒータ（図示せず）を備えており、圧着時には基板２に予め配置されている接着剤を圧着ツール２１の下面２１ａに保持した電子部品３を介して加熱する。
【００１８】
また、圧着ツール２１の下面２１ａには吸着機構１８ａに接続された吸引孔（図示せず）が形成されており、吸着機構１８ａを作動させることで圧着ツール２１は下面２１ａで電子部品３を保持することができる（図２参照）。また、加圧機構１８ｂを作動させることでロッド１９は圧着ヘッド１８に対して上下動し、これにより圧着ツール２１に保持された電子部品３を基板２に圧着することができる（圧着ツール２１を基板２へ加圧することができる）。このように、圧着ツール２１の下面２１ａは電子部品３を基板２に圧着する圧着面となっている。また、回転機構１８ｃを作動させることで圧着ツール２１は圧着面に垂直な回転軸を中心に所定の角度Θだけ回転する。つまり、圧着ツール２１は３６０°回転することができず、回転角度に制限がある。
【００１９】
ここで、図３を参照して回転機構１８ｃについて説明する。ロッド１９には、当該ロッド１９の回転中心から半径方向に伸びるアーム１８１が固定されている。アーム１８１の先端部分には被係合部としてのベアリング１８２が装着されており、このベアリング１８２には係合体１８３が係合する。係合体１８３は送りねじ１８４とΘ駆動用モータ１８５からなる駆動機構によってロッド１９の接線に平行な方向へ移動する。このため、Θ駆動用モータ１８５を駆動するとベアリング１８２が変位してロッド１９は水平面内で回転する。本実施の形態の回転機構１８ｃによれば、Θ駆動用モータ１８５の駆動は送りねじ１８４やアーム１８１によって減速されるためロッド１９の回転を高分解能で制御することができるが、その回転範囲は±数度の範囲に制限される。このように、回転機構１８ｃによる圧着ツール２１の回転範囲は制限されており、後述する圧着装置１に備えられた制御部２３にはこの回転範囲が「制限角度」として登録されている。
【００２０】
図１に示すように、圧着部８にはＹ方向に延びたＹ軸移動機構２２Ｙが配設されており、Ｙ軸移動機構２２ＹにはＸ方向に延びたＸ軸移動機構２２ＸがＹ方向に移動自在に取り付けられている。さらに、Ｘ軸移動機構２２Ｘには前述の圧着ツール２１を有する圧着ヘッド１８がＸ方向に移動自在に取り付けられている。Ｘ軸移動機構２２Ｘ及びＹ軸移動機構２２Ｙを作動させることで圧着ツール２１を部品供給部４、中間ステージ５、バックアップ部６及び基板位置決め部７の上方に移動させることができる。このように、Ｘ軸移動機構２２Ｘ及びＹ軸移動機構２２Ｙは、圧着ツール２１を移動させる圧着ツール移動機構２２となっている。
【００２１】
また、圧着ヘッド１８に内蔵された前述の各機構と圧着ツール移動機構２２を作動させることで、圧着ツール２１でトレイ９から電子部品３をピックアップして中間ステージ５に載置し（図２の矢印ａ）、また圧着ツール２１で中間ステージ５上の電子部品３をピックアップして圧着作業位置に位置決めされた基板２に圧着する（図２の矢印ｂ）ことができる。このように、吸着機構１８ａ、加圧機構１８ｂ、回転機構１８ｃ及び圧着ツール移動機構２２は圧着ツール駆動手段を構成する。
【００２２】
次に、図４を参照して制御系の構成について説明する。圧着装置１に備えられた制御部２３は演算処理機能を有しており、基板情報記憶部２４、設備情報記憶部２５、予備認識処理部２６、干渉判定部２７、ピックアップ処理部２８、本認識処理部２９、基板位置決め処理部３０、アライメント処理部３１及び圧着処理部３２を含んで構成されている。また、この制御部２３には予備認識カメラ１２、本認識カメラ１５、吸着機構１８ａ、加圧機構１８ｂ、回転機構１８ｃ、圧着ツール移動機構２２、基板移動機構１６及び報知部３３が接続されている。
【００２３】
基板情報記憶部２４は圧着作業の対象となる基板２の品種名や寸法等の情報をはじめ、基板２の縁部に複数設定された設計上の部品圧着位置、電子部品３の圧着順序、隣接する部品圧着位置（電子部品）間の距離に関する情報等を記憶する。また図２に示すように、基板２の上面には部品圧着位置を避けた状態で当該基板２の構成要素である偏光板等の構造物２ａが積層されており、これにより基板２の上面には段差２ｂが存在する。基板情報記憶部２４には構造物２ａの高さ（段差２ｂの高さ）、構造物２ａの側部から部品圧着位置までの距離に関する情報も記憶されている。また、基板２に圧着される電子部品３の寸法もこの基板情報記憶部２４に記憶されている。
【００２４】
設備情報記憶部２５は圧着装置１を構成する各種の部材や機構に関する種々の情報を記憶する。この設備情報記憶部２５に記憶される情報には、圧着ツール２１の寸法（下面２１ａの縦横の寸法を含む）や回転中心の位置情報、及び圧着ツール２１が回転可能な角度の限界値（すなわち制限角度）に関する情報が含まれる。
【００２５】
予備認識処理部２６は、予備認識カメラ１２を作動制御することで中間ステージ５に載置された電子部品３を撮像し、取得した撮像データを認識処理する。このように予備認識カメラ１２及び予備認識処理部２６は、中間ステージ５に載置された電子部品３を認識する第１の認識手段（認識手段）となっている。また、予備認識処理部２６は認識処理結果に基づいて電子部品３の正規の姿勢からの傾き（角度ズレ）を算出する。
【００２６】
干渉判定部２７は、予備認識処理部２６によって算出された電子部品３の角度ズレを補正する（角度ズレを０°とする）ために圧着ツール２１を所定の角度だけ回転させた場合に、当該圧着ツール２１が基板２の段差２ｂ（構造物２ａ）や既に圧着されている電子部品３に干渉しないかの判定を、基板情報記憶部２４及び設備情報記憶部２５に記憶された情報に基づいて行う。そして、判定結果に基づいて干渉の有無の判断を行う。
【００２７】
ピックアップ処理部２８は、圧着ツール駆動手段を作動制御することで中間ステージ５に載置された電子部品３を圧着ツール２１によってピックアップする。ここでは、予備認識処理部２６によって算出された電子部品３の角度ズレの値に基づき、ピックアップ前後で圧着ツール２１を所定の角度だけ回転させる補正動作も併せて実行する。このようにピックアップ処理部２８は、第１の認識手段による認識結果に基づいて圧着ツール駆動手段を制御することにより、中間ステージ５に載置された電子部品３を圧着ツール２１の圧着面２１ａに保持してピックアップするピックアップ手段となっている。
【００２８】
本認識処理部２９は、本認識カメラ１５を作動制御することで下受部材１４の上方に移動した圧着ツール２１の圧着面２１ａに保持された電子部品３を下方から撮像し、取得した撮像データを認識処理する。このように本認識カメラ１５及び本認識処理部２９は、圧着面２１ａに保持された電子部品３を認識する第２の認識手段となっている。また基板位置決め処理部３０は、基板移動機構１６を作動制御することで基板２を圧着作業位置に位置決めする。
【００２９】
アライメント処理部３１は、本認識処理部２９による認識処理結果に基づいて圧着ツール２１に対する電子部品３の位置ずれを検出する。そして、当該検出結果に基づいて圧着ツール２１を所定の方向に移動若しくは回転させることによって、圧着ツール２１に保持された電子部品３が圧着作業位置に位置決めされた基板２の部品圧着位置の上方に位置するよう位置合わせ（アライメント）を行う。このようにアライメント処理部３１は、第２の認識手段による認識結果に基づいて圧着面２１ａに保持された電子部品３と圧着作業位置に位置決めされた基板２との位置合わせを行うアライメント手段となっている。
【００３０】
圧着処理部３２はアライメント後の圧着ツール２１を基板２に対して下降させて部品圧着位置に電子部品３を圧着する動作を実行する。また、報知部３３は圧着装置１に備えられた警告音発生装置等の報知手段であり、干渉判定部２７によって電子部品３の圧着時に圧着ツール２１が基板２の段差２ｂや既に圧着された電子部品３に干渉すると判断された場合に、制御部２３の作動制御により警告音を発生させる。
【００３１】
本発明の圧着装置１は以上のような構成から成り、次に図５〜図８を参照して動作について説明する。まず、制御部２３は圧着ツール２１によってトレイ９から電子部品３をピックアップし、中間ステージ５に載置する（ＳＴ１：電子部品載置工程）。次に、制御部２３は予備認識カメラ１２を用いて中間ステージ５に載置された電子部品３を認識する（ＳＴ２：第１の認識工程）。このとき、制御部２３は当該認識結果に基づいて電子部品３の角度ズレを併せて算出する。なお、予備認識カメラ１２による認識前までに圧着ツール２１を当該カメラの撮像視野から外れた位置に退避させておく。
【００３２】
次に、制御部２３は算出した電子部品３の角度ズレが、圧着ツール２１が回転可能な角度の限界値（制限角度）を超えているかを判断する（ＳＴ３：制限角度判断工程）。以下、電子部品３の角度ズレが制限角度以内である場合と、制限角度を超えた場合に分けて説明する。図６（ａ）は、中間ステージ５に載置された電子部品３の角度ズレｄΘが圧着ツール２１の制限角度以内である状態を示している。かかる場合、図６（ｂ）に示すように、制御部２３は圧着ツール２１を正規の姿勢（電子部品３の角度ズレが無いとした場合にピックアップする際の姿勢）から角度ズレｄΘと同じ角度Ｔｒだけ当該角度ズレを起こした方向に回転させ（矢印ｃ）、この状態で電子部品３をピックアップする（ＳＴ４：第１のピックアップ工程）。
【００３３】
次に、図６（ｃ）に示すように、制御部２３はピックアップ前に圧着ツール２１を回転させた方向とは逆の方向に角度Ｔｒ（＝ｄΘ）だけ回転させる（矢印ｄ）。すなわちここでは、制御部２３（ピックアップ処理部２８）は第１の認識手段で認識した電子部品３の垂直軸回りの角度ズレが圧着ツール２１の制限角度以内である場合、圧着ツール２１を角度ズレと同じ角度だけ回転させて当該電子部品３を保持した後逆方向に当該角度ズレと同じ角度だけ回転させるようにしている。これにより、電子部品３の角度ズレを補正する（角度ズレを０°にする）ことができる。また、当該補正により圧着ツール２１も正規の姿勢に戻る。
【００３４】
次に、電子部品３の角度ズレが圧着ツール２１の制限角度を超えている場合について説明する。まず、制御部２３は以下に説明する方法によって電子部品３の角度ズレを補正した場合に、電子部品３の圧着時に圧着ツール２１が基板２の段差２ｂや既に圧着されている電子部品３に干渉しないかを判定する（ＳＴ５：干渉判定工程）。
【００３５】
以下、図７を参照して電子部品３の角度ズレが圧着ツール２１の制限角度を超えている場合の補正方法について説明する。図７（ａ）は、中間ステージ５に載置された電子部品３の角度ズレｄΘが圧着ツール２１の制限角度を超えた状態を示している。かかる場合、図７（ｂ）に示すように、制御部２３は制限角度の範囲内で電子部品３が角度ズレを起こした方向に圧着ツール２１を回転させ（矢印ｅ）、この状態で電子部品３をピックアップする。ここでは、圧着ツール２１が回転し得る最大角度Ｔｒ１まで圧着ツール２１を回転させる。このとき、電子部品３と圧着ツール２１（圧着面２１ａ）には角度ｄΘ１（＝ｄΘ−Ｔｒ１）分のズレが残ったままとなる。
【００３６】
次に、図７（ｃ）に示すように、制御部２３はピックアップ前に圧着ツール２１を回転させた方向とは逆の方向に角度ｄΘだけ回転させる（矢印ｆ）。これにより、電子部品３の角度ズレを０°にすることができる。すなわちここでは、圧着ツール２１を電子部品３の角度ズレ方向に予め所定の角度だけ回転させたうえで電子部品３をピックアップすることによって、その後圧着ツール２１を逆方向に回転させる際の電子部品３の角度ズレ分の回転角度代（ｄΘ）を確保するようにしている。これにより電子部品３の角度ズレを補正することができるが、その一方で圧着ツール２１に対して正規の姿勢から角度ｄΘ１分のズレが新たに発生する。
【００３７】
（ＳＴ５）の干渉判定工程では前述した補正のシミュレーションを行い、角度ズレが生じた圧着ツール２１が電子部品３の圧着時に基板２の段差２ｂや既に圧着されている電子部品３に干渉しないか（図８参照）の判定を行う。すなわち当該工程では、第１の認識手段で認識した電子部品３の角度ズレが圧着ツール２１の制限角度を超える場合に、電子部品３の圧着時に圧着ツール２１が基板２の段差や基板２に既に圧着されている電子部品３との間で干渉が生じないかを判定する。
【００３８】
そして、前述の判定結果に基づいて干渉の有無を判断し（ＳＴ６：干渉有無判断工程）、干渉有りと判断した場合、制御部２３は報知部３３を介して警告音を発生させて作業員にその旨を報知する（ＳＴ７：報知工程）。これにより、圧着ツール２１が基板２の段差２ｂや既に圧着されている電子部品３に干渉して圧着ミスが発生する事態を未然に防止することができる。
【００３９】
その一方、（ＳＴ６）で干渉無しと判断した場合、制御部２３は前述と同内容の補正を含んだピックアップ動作を行う（ＳＴ８：第２のピックアップ工程）。すなわち、第１の認識手段で認識した電子部品３の垂直軸回りの角度ズレが圧着ツール２１の制限角度を超える場合、圧着ツール２１を制限角度以下（ここでは圧着ツール２１が回転し得る最大角度）回転させて当該電子部品３を保持した後逆方向に当該角度ズレと同じ角度だけ回転させる（図７（ｂ）、（ｃ）参照）。これにより、圧着ツール２１が保持する電子部品３の角度ズレを補正することができる。
【００４０】
次に、（ＳＴ４）又は（ＳＴ８）で電子部品３をピックアップしたならば、制御部２３は圧着ツール２１を圧着作業位置（下受部材１４の上方）まで移動させる（ＳＴ９：圧着作業位置移動工程）。次に、制御部２３は本認識カメラ１５を用いて下受部材１４の上方に移動した圧着ツール２１の圧着面２１ａに保持された電子部品３を認識する（ＳＴ１０：第２の認識工程）。なお、電子部品３の角度ズレの補正は本認識カメラ１５を用いた認識前までに行う。つまり、第２の認識手段は、逆方向に角度ズレと同じ角度だけ回転させた後の電子部品３を認識する。これにより、電子部品３が本認識カメラ１５の撮像視野から外れることによって生じる認識エラーを防止することができる。
【００４１】
次に、制御部２３は本認識カメラ１５を用いた認識結果に基づいて圧着ツール２１に対する電子部品３の位置ずれを検出する。そして、当該検出結果に基づいて制御部２３は圧着ツール２１を所定の方向に移動若しくは回転させ、圧着ツール２１に保持された電子部品３と基板２の位置合わせを行う（ＳＴ１１：位置合わせ工程）。ここでは、圧着作業位置に基板２を位置決めするとともに、位置決めした基板２の部品圧着位置の上方に電子部品３が位置するよう圧着ツール２１を所定の方向に移動若しくは回転させる。その後、制御部２３は圧着ツール２１を下降させることによって電子部品３を基板２の部品圧着位置に圧着する（ＳＴ１２：圧着工程）（図６（ｃ）、図７（ｃ）参照）。
【００４２】
このように、実施の形態１では予備認識カメラ１２を用いて認識した電子部品３の垂直軸回りの角度ズレが圧着ツール２１の制限角度を超える場合、圧着ツール２１を制限角度以下の角度だけ回転させて当該電子部品３を保持した後逆方向に当該角度ズレと同じ角度だけ回転させるようにしている。これにより、中間ステージ５に載置された電子部品３の角度ズレが圧着ツール２１の制限角度を超えている場合であっても、当該圧着ツール２１によって当該角度ズレを補正して基板２に正しく圧着することができる。
【００４３】
（実施の形態２）
次に、図９、図１０及び図１１を参照して本発明の実施の形態２における圧着装置について説明する。なお、実施の形態１で説明した圧着装置１と同一構成のもの及び動作において同一工程のものについては同じ符号を付し、説明を省略する。実施の形態２における圧着装置は、図１０中に示す（ＳＴ６）で干渉有りと判断された場合に、作業員への報知ではなく以下に説明するリプレイス処理を実行する機能を付加している。
【００４４】
図９は実施の形態２における圧着装置の制御系の構成を示したものである。この圧着装置に備えられた制御部２３Ａは、実施の形態１で説明した基板情報記憶部２４、設備情報記憶部２５、予備認識処理部２６、干渉判定部２７、ピックアップ処理部２８、本認識処理部２９、基板位置決め処理部３０、アライメント処理部３１及び圧着処理部３２の他、リプレイス処理部３４を含んで構成されている。また、制御部２３Ａには予備認識カメラ１２、本認識カメラ１５、吸着機構１８ａ、加圧機構１８ｂ、回転機構１８ｃ、圧着ツール移動機構２２、基板移動機構１６及び報知部３３Ａが接続されており、これらは当該制御部２３Ａによってその作動が制御される。なお、ここでの報知部３３Ａは、各機構の制御ミス等によって圧着作業エラーが発生した場合に警告音を発生させる。
【００４５】
次に、リプレイス処理部３４によって実行されるリプレイス処理（ＳＴ１３：リプレイス処理工程）について説明する。図１１（ａ）は、中間ステージ５に載置された電子部品３の角度ズレｄΘが圧着ツール２１の制限角度を超えた状態を示している。（ＳＴ６）で干渉有りと判断された場合、リプレイス処理部３４は制限角度の範囲内で電子部品３が角度ズレを起こした方向に圧着ツール２１を回転させ（矢印ｇ）、この状態で電子部品３をピックアップする。ここでは、圧着ツール２１が回転し得る最大角度Ｔｒ１まで圧着ツール２１を回転させる。このとき、電子部品３と圧着ツール２１（圧着面２１ａ）には角度ｄΘ１（＝ｄΘ−Ｔｒ１）分のズレが残ったままとなる。
【００４６】
次に、図１１（ｂ）に示すように、リプレイス処理部３４はピックアップ前に圧着ツール２１を回転させた方向とは逆の方向に角度ｄΘだけ回転させ（矢印ｈ）、電子部品３の角度ズレを補正する。次に、図１１（ｃ）に示すように、リプレイス処理部３４は補正後の電子部品３を中間ステージ５に再び載置（リプレイス）し、リプレイス処理を終了する。すなわちリプレイス処理部３４は、干渉判定手段で干渉が生じると判断された場合に、圧着ツール駆動手段を制御することにより圧着ツール２１を制限角度以下の角度だけ角度ズレの方向に回転させて当該電子部品３を保持し、その後逆方向に所定の角度だけ回転させて中間ステージに載置するリプレイス処理手段となっている。
【００４７】
リプレイス処理を実行した後、制御部２３は（ＳＴ２）に戻り、中間ステージ５に載置されたリプレイス処理後の電子部品３を認識し、角度ズレを算出する。このとき、電子部品３はリプレイス処理によって角度ズレがほぼ解消（若干の誤差はあり得る）された状態となっているため、次の制限角度判定工程（ＳＴ３）では電子部品３の角度ズレが圧着ツール２１の制限角度以内であると判定される。したがって、その後圧着ツール２１を電子部品３の角度ズレ分だけ回転させたうえでピックアップし、基板２に圧着することができる。
【００４８】
このように、実施の形態２では（ＳＴ６）で干渉有りと判断された場合に、中間ステージ５上の電子部品３を圧着ツール２１でピックアップして角度ズレを補正した後中間ステージ５に再び載置（リプレイス）し、リプレイス処理後の電子部品３をピックアップして基板２に圧着するようにしている。これにより、圧着装置の稼働を停止させずに生産を継続することができ、その結果、生産率の低下を防止することができる。
【００４９】
また、本発明は実施の形態１，２で説明した構成に限定されるものではない。例えば、トレイ９から電子部品３をピックアップして中間ステージ５に載置するピックアップツールを別途設け、圧着ツール２１は中間ステージ５に載置された電子部品３の角度ズレの補正から基板２への電子部品３の圧着までの一連の動作を担うようにしてもよい。かかる場合、圧着ツール移動機構２２は圧着ツール２１を少なくとも中間ステージ５と圧着作業位置との間で移動させればよい。その他、テープフィーダによって供給される電子部品を作業対象としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、電子部品の角度ズレが圧着ツールの制限角度以上である場合でも当該角度ズレの補正を行うことができ、基板に電子部品を圧着して実装基板を生産する電子部品実装分野において有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１  電子部品の圧着装置
２  基板
２ｂ  段差
３  電子部品
５  中間ステージ
１２  予備認識カメラ
１８ｂ  加圧機構
１８ｃ  回転機構
２１  圧着ツール
２１ａ  下面（圧着面）
２２Ｘ  Ｘ軸移動機構
２２Ｙ  Ｙ軸移動機構
２６  予備認識処理部
２７  干渉判定部
３４  リプレイス処理部
【図１】
2014154861.tif 000003
【図２】
2014154861.tif 000004
【図３】
2014154861.tif 000005
【図４】
2014154861.tif 000006
【図５】
2014154861.tif 000007
【図６】
2014154861.tif 000008
【図７】
2014154861.tif 000009
【図８】
2014154861.tif 000010
【図９】
2014154861.tif 000011
【図１０】
2014154861.tif 000012
【図１１】
2014154861.tif 000013