(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を吸着する吸着ノズルと、前記吸着ノズルが設けられるとともに移動自在なヘッドと、前記吸着ノズルに吸着された電子部品を認識するための部品認識手段と、前記吸着ノズルの吸着及び前記ヘッドの移動の制御を行う制御手段と、を備え、格子状に配列された複数の電子部品を前記吸着ノズルで順次吸着して、前記ヘッドを基板上に移動させ、該基板上にて電子部品を吸着解除して搭載する電子部品搭載装置において、
前記制御手段は、
前記複数の電子部品のうちの第一電子部品の吸着位置を入力する第一入力処理と、
前記複数の電子部品間の間隔を入力する第二入力処理と、
前記第一電子部品を前記入力した吸着位置において前記吸着ノズルで吸着する第一吸着処理と、
前記第一電子部品の基準位置と前記入力した吸着位置とのずれを前記部品認識手段で認識する第一認識処理と、
前記認識したずれ、前記入力した吸着位置及び前記入力した間隔に基づき、第二電子部品の吸着位置を算出する第一算出処理と、
前記算出した吸着位置において前記第二電子部品を前記吸着ノズルで吸着する第二吸着処理と、
前記第二電子部品の基準位置と前記算出した吸着位置とのずれを前記部品認識手段で認識する第二認識処理と、
前記第一認識処理において認識されたずれ及び前記第二認識処理において認識されたずれに基づいて、前記第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔を算出し、この算出した間隔及び前記第二電子部品の基準位置に基づいて第三電子部品の吸着位置を算出する第二算出処理と、を実行可能に構成され、
前記第三電子部品以降の電子部品の各々を前記基板上に搭載する際に、前記制御手段が前記第二吸着処理、前記第二認識処理及び前記第二算出処理を繰り返し実行することによって、前記第二吸着処理にて吸着した一の電子部品の基準位置と当該一の電子部品の直前に吸着された電子部品の基準位置との間隔を順次算出し、この間隔及び前記一の電子部品の基準位置に基づいて、前記一の電子部品の直後に吸着する他の電子部品の吸着位置を順次算出して、算出した吸着位置において前記他の電子部品を前記吸着ノズルで順次吸着することを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子部品搭載装置において、
前記制御手段は、前記第二算出処理にて、
前記第一認識処理において認識されたずれに基づいて前記第一電子部品の基準位置を算出するとともに、前記第二認識処理において認識されたずれに基づいて前記第二電子部品の基準位置を算出し、前記第一電子部品の基準位置及び前記第二電子部品の基準位置に基づいて、前記第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔を算出することを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項３】
電子部品を吸着する吸着ノズルと、前記吸着ノズルが設けられるとともに移動自在なヘッドと、前記吸着ノズルに吸着された電子部品を認識するための部品認識手段と、前記吸着ノズルの吸着及び前記ヘッドの移動の制御を行う制御手段と、を備える電子部品搭載装置を用いて、格子状に配列された複数の電子部品を前記吸着ノズルで順次吸着して、前記ヘッドを基板上に移動させ、該基板上にて電子部品を吸着解除して搭載する電子部品搭載方法において、
前記複数の電子部品のうちの第一電子部品の吸着位置を前記制御手段に対してティーチングするステップと、
前記複数の電子部品間の間隔を入力する処理を前記制御手段に対して行わせるステップと、
前記第一電子部品を前記ティーチングした吸着位置において前記吸着ノズルで吸着する処理を前記制御手段に対して行わせる第一吸着ステップと、
前記第一電子部品の基準位置と前記入力した吸着位置とのずれを前記部品認識手段で認識する処理を前記制御手段に対して行わせる第一認識ステップと、
前記認識したずれ、前記ティーチングした吸着位置及び前記入力した間隔に基づき、第二電子部品の吸着位置を算出する処理を前記制御手段に対して行わせる第一算出ステップと、
前記算出した吸着位置において前記第二電子部品を前記吸着ノズルで吸着する処理を前記制御手段に対して行わせる第二吸着ステップと、
前記第二電子部品の基準位置と前記算出した吸着位置とのずれを前記部品認識手段で認識する処理を前記制御手段に対して行わせる第二認識ステップと、
前記第一認識ステップにおいて認識されたずれ及び前記第二認識ステップにおいて認識されたずれに基づいて、前記第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔を算出し、この算出した間隔及び前記第二電子部品の基準位置に基づいて第三電子部品の吸着位置を算出する処理を前記制御手段に対して行わせる第二算出ステップと、を含み、
前記第三電子部品以降の電子部品の各々を前記基板上に搭載する際に、前記第二吸着ステップの処理、前記第二認識ステップの処理及び前記第二算出ステップの処理を前記制御手段に対して繰り返し実行させることによって、前記第二吸着ステップにて吸着した一の電子部品の基準位置と当該一の電子部品の直前に吸着された電子部品の基準位置との間隔を順次算出し、この間隔及び前記一の電子部品の基準位置に基づいて、前記一の電子部品の直後に吸着する他の電子部品の吸着位置を順次算出して、算出した吸着位置において前記他の電子部品を前記吸着ノズルで順次吸着することを特徴とする電子部品搭載方法。
【請求項４】
請求項３記載の電子部品搭載方法において、
前記第二算出ステップは、
前記第一認識ステップにおいて認識されたずれに基づいて前記第一電子部品の基準位置を算出するとともに、前記第二認識ステップにおいて認識されたずれに基づいて前記第二電子部品の基準位置を算出し、前記第一電子部品の基準位置及び前記第二電子部品の基準位置に基づいて、前記第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔を算出する処理を前記制御手段に対して行わせることを特徴とする電子部品搭載方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、格子状に配列された電子部品を順次吸着し、吸着した電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置、及び、この電子部品搭載装置を用いて電子部品を搭載する電子部品搭載方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品搭載装置において、半導体チップなどの電子部品を供給する方法としてトレイを用いる方法が知られている。図６に示すように、トレイ５０には、複数の電子部品６０，６０，…が格子状に配列されている。図７に示すように、このトレイ５０は電子部品搭載装置７０に装着されている。そして、電子部品搭載装置７０は、トレイ５０に収納されている電子部品６０，６０，…を吸着ノズル７１で順次吸着し、吸着ノズル７１の設けられるヘッド７２をトレイ５０上から基板８０上に移動させて、吸着ノズル７１の吸着を解除して、電子部品６０を基板８０に搭載する。
【０００３】
以上の電子部品搭載装置７０を用いて電子部品６０，６０，…を基板に搭載する場合、電子部品６０，６０，…それぞれの吸着位置を電子部品搭載装置７０に設定する必要がある。電子部品６０，６０，…の吸着位置は、以下のようにして設定している。即ち、作業者は、図６に示すように、トレイ５０の四隅に配置される電子部品のうち三つの電子部品６０−１，６０−２，６０−３の吸着位置（ＸＹ座標値）を電子部品搭載装置７０に対してティーチングする。更に、作業者は、Ｙ方向の電子部品の数（図６では、三個）及びＸ方向の電子部品の数（図６では、四個）を電子部品搭載装置７０に対して入力する。電子部品６０，６０，…を順次吸着する動作を行う前に、電子部品搭載装置７０は、ティーチングされた電子部品６０−１，６０−２，６０−３の吸着位置、Ｘ方向の電子部品の数及びＹ方向の部品の数に基づき、電子部品６０，６０，…それぞれの吸着位置を算出する。そして、電子部品搭載装置７０は、算出したそれぞれの吸着位置で、電子部品６０，６０，…を順次吸着する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、一つのトレイに対してティーチング作業が三回必要であり、トレイを交換する毎に三回のティーチングをするため、電子部品搭載装置７０に使用するトレイの数が多いほどティーチングの段取りに要する時間が増えてしまう。そのため、電子部品搭載装置７０の生産性が低いことがある。特に、このティーチング作業に要する時間は、作業者の経験等によって左右され、ティーチング作業が少ない方が望まれている。また、電子部品６０−１，６０−２，６０−３の吸着位置、Ｘ方向及びＹ方向の電子部品の数に基づいて、電子部品６０，６０，…それぞれの吸着位置を算出するため、Ｘ方向の電子部品の数やＹ方向の電子部品の数の入力を作業者が間違ってしまった場合、四隅の電子部品６０−１，６０−２，６０−３，６０−４以外の電子部品６０，６０，…の吸着位置は誤って算出される。したがって、電子部品搭載装置７０は、四隅の電子部品６０−１，６０−２，６０−３，６０−４以外の電子部品６０，６０，…を吸着できなかったり、誤って算出された吸着位置で部品を吸着してしまうために電子部品を正常に部品認識できなかったりするという問題がある。
【０００５】
そこで本発明の解決しようとする課題は、電子部品搭載装置に対してティーチングする作業の回数を少なくするとともに、電子部品搭載装置が確実に電子部品を吸着することができるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、電子部品を吸着する吸着ノズル（１２）と、前記吸着ノズルが設けられるとともに移動自在なヘッド（４）と、前記吸着ノズルに吸着された電子部品を認識するための部品認識手段（撮像装置１５）と、前記吸着ノズルの吸着及び前記ヘッドの移動の制御を行う制御手段（制御装置２０）と、を備え、格子状に配列された複数の電子部品を前記吸着ノズルで順次吸着して、前記ヘッドを基板上に移動させ、該基板上にて電子部品を吸着解除して搭載する電子部品搭載装置（１）において、
前記制御手段は、
前記複数の電子部品のうちの第一電子部品の吸着位置を入力する第一入力処理（ステップＳ３：Ｙｅｓ）と、
前記複数の電子部品間の間隔を入力する第二入力処理（ステップＳ５：Ｙｅｓ）と、
前記第一電子部品を前記入力した吸着位置において前記吸着ノズルで吸着する第一吸着処理（ステップＳ７）と、
前記第一電子部品の基準位置と前記入力した吸着位置とのずれを前記部品認識手段で認識する第一認識処理（ステップＳ８）と、
前記認識したずれ、前記入力した吸着位置及び前記入力した間隔に基づき、第二電子部品の吸着位置を算出する第一算出処理（ステップＳ１０）と、
前記算出した吸着位置において前記第二電子部品を前記吸着ノズルで吸着する第二吸着処理（ステップＳ１１）と、
前記第二電子部品の基準位置と前記算出した吸着位置とのずれを前記部品認識手段で認識する第二認識処理（ステップＳ１２）と、
前記第一認識処理において認識されたずれ及び前記第二認識処理において認識されたずれに基づいて、前記第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔を算出し、この算出した間隔及び前記第二電子部品の基準位置に基づいて第三電子部品の吸着位置を算出する第二算出処理（ステップＳ１３）と、を実行可能に構成され、
前記第三電子部品以降の電子部品の各々を前記基板上に搭載する際に、前記制御手段が前記第二吸着処理、前記第二認識処理及び前記第二算出処理を繰り返し実行することによって、前記第二吸着処理にて吸着した一の電子部品の基準位置と当該一の電子部品の直前に吸着された電子部品の基準位置との間隔を順次算出し、この間隔及び前記一の電子部品の基準位置に基づいて、前記一の電子部品の直後に吸着する他の電子部品の吸着位置を順次算出して、算出した吸着位置において前記他の電子部品を前記吸着ノズルで順次吸着するものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、電子部品を吸着する吸着ノズル（１２）と、前記吸着ノズルが設けられるとともに移動自在なヘッド（４）と、前記吸着ノズルに吸着された電子部品を認識するための部品認識手段（撮像装置１５）と、前記吸着ノズルの吸着及び前記ヘッドの移動の制御を行う制御手段（制御装置２０）と、を備える電子部品搭載装置（１）を用いて、格子状に配列された複数の電子部品を前記吸着ノズルで順次吸着して、前記ヘッドを基板上に移動させ、該基板上にて電子部品を吸着解除して搭載する電子部品搭載方法において、
前記複数の電子部品のうちの第一電子部品の吸着位置を前記制御手段に対してティーチングするステップ（ステップＳ３：Ｙｅｓ）と、
前記複数の電子部品間の間隔を入力する処理（ステップＳ５：Ｙｅｓ）を前記制御手段に対して行わせるステップと、
前記第一電子部品を前記ティーチングした吸着位置において前記吸着ノズルで吸着する処理（ステップＳ７）を前記制御手段に対して行わせる第一吸着ステップと、
前記第一電子部品の基準位置と前記入力した吸着位置とのずれを前記部品認識手段で認識する処理（ステップＳ８）を前記制御手段に対して行わせる第一認識ステップと、
前記認識したずれ、前記ティーチングした吸着位置及び前記入力した間隔に基づき、第二電子部品の吸着位置を算出する処理を前記制御手段に対して行わせる第一算出ステップ（ステップＳ１０）と、
前記算出した吸着位置において前記第二電子部品を前記吸着ノズルで吸着する処理（ステップＳ１１）を前記制御手段に対して行わせる第二吸着ステップと、
前記第二電子部品の基準位置と前記算出した吸着位置とのずれを前記部品認識手段で認識する処理（ステップＳ１２）を前記制御手段に対して行わせる第二認識ステップと、
前記第一認識ステップにおいて認識されたずれ及び前記第二認識ステップにおいて認識されたずれに基づいて、前記第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔を算出し、この算出した間隔及び前記第二電子部品の基準位置に基づいて第三電子部品の吸着位置を算出する処理（ステップＳ１３）を前記制御手段に対して行わせる第二算出ステップと、を含み、
前記第三電子部品以降の電子部品の各々を前記基板上に搭載する際に、前記第二吸着ステップの処理、前記第二認識ステップの処理及び前記第二算出ステップの処理を前記制御手段に対して繰り返し実行させることによって、前記第二吸着ステップにて吸着した一の電子部品の基準位置と当該一の電子部品の直前に吸着された電子部品の基準位置との間隔を順次算出し、この間隔及び前記一の電子部品の基準位置に基づいて、前記一の電子部品の直後に吸着する他の電子部品の吸着位置を順次算出して、算出した吸着位置において前記他の電子部品を前記吸着ノズルで順次吸着する。
【０００８】
なお、基準位置とは、電子部品の重心や中心といったものであり、設計上の電子部品の吸着位置である。
【０００９】
請求項１又は３記載の発明によれば、配列された電子部品間の間隔、認識したずれ及び第一電子部品の吸着位置に基づいて、第二電子部品の吸着位置が算出されるため、その算出される吸着位置は、設計上の第二電子部品の吸着位置（基準位置）に非常に近い。そのため、電子部品搭載装置は、第二電子部品を確実に吸着ノズルで吸着することができる。また、認識したずれに基づいて、第二電子部品の吸着位置が算出するため、第二入力処理において入力する電子部品の間隔は、精密なものでなくとも良い。即ち、第二入力処理において入力する電子部品の間隔は、電子部品搭載装置が部品認識手段で第二電子部品を認識できる程度の精密さで構わない。
また、第一認識処理（第一認識ステップ）にて認識されたずれ及び第二認識処理（第二認識ステップ）にて認識されたずれに基づいて、第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔、即ち、第一電子部品と第二電子部品の真の間隔が算出される。この算出した真の間隔と第二電子部品の基準位置に基づいて、第三電子部品の吸着位置が算出されるが、この算出される第三電子部品の吸着位置は、第三電子部品の基準位置に非常に近い。そのため、電子部品搭載装置は、第三電子部品を確実に吸着ノズルで吸着することができる。
さらに、制御手段が処理を繰り返し実行するため、電子部品搭載装置は、第三電子部品以降の電子部品の各々を基板上に搭載する際に、吸着した一の電子部品の基準位置と当該一の電子部品の直前に吸着された電子部品の基準位置との間隔を順次算出し、この間隔及び一の電子部品の基準位置に基づいて、一の電子部品の直後に吸着する他の電子部品の吸着位置を順次算出して、算出した吸着位置において他の電子部品を吸着ノズルで順次吸着していくことで、配列された複数の電子部品全てを確実に吸着ノズルで順次吸着することができる。更に、制御手段に対して吸着位置をティーチングすることは、従来では、配列された複数の電子部品につき三回必要であったのに対し、本発明では、一回のティーチングで済むため、作業者の負担が軽減され、電子部品搭載装置の生産性が向上する。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載において、
前記制御手段は、前記第二算出処理（ステップＳ１３）にて、
前記第一認識処理において認識されたずれに基づいて前記第一電子部品の基準位置を算出するとともに、前記第二認識処理において認識されたずれに基づいて前記第二電子部品の基準位置を算出し、前記第一電子部品の基準位置及び前記第二電子部品の基準位置に基づいて、前記第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔を算出するものである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載において、
前記第二算出ステップ（ステップＳ１３）は、
前記第一認識ステップにおいて認識されたずれに基づいて前記第一電子部品の基準位置を算出するとともに、前記第二認識ステップにおいて認識されたずれに基づいて前記第二電子部品の基準位置を算出し、前記第一電子部品の基準位置及び前記第二電子部品の基準位置に基づいて、前記第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔を算出する処理を前記制御手段に対して行わせる。
【００１２】
請求項２又は４記載の発明によれば、第一認識処理（第一認識ステップ）にて認識されたずれに基づいて、第一電子部品の基準位置が算出される。また、第二認識処理（第二認識ステップ）にて認識されたずれに基づいて、第二電子部品の基準位置が算出される。そして、第一電子部品の基準位置及び第二電子部品の基準位置に基づいて、第一電子部品の基準位置と前記第二電子部品の基準位置との間隔、即ち、第一電子部品と第二電子部品の真の間隔が算出される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る電子部品搭載装置及び電子部品搭載方法について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００１７】
図１に示すように、電子部品搭載装置１は、コンベヤ等の基板搬送装置２によって電子部品搭載装置１内の所定位置まで搬送された回路基板上に電子部品を搭載する装置である。
【００１８】
電子部品搭載装置１は、基台３と、基台３上に配設される基板搬送装置２と、複数の電子部品１４，１４，…が収納されるトレイ１３と、基台３上でＸ−Ｙ方向に移動するヘッド４と、ヘッド４のＸ−Ｙ方向（前後左右）への移動のためにこのヘッド４を駆動する駆動機構５と、ヘッド４及び駆動機構５を制御するための制御装置２０（図２に図示）等とを備えている。
【００１９】
基板搬送装置２は、Ｘ方向（左右方向）に基板を搬送するものである。トレイ１３は、基板搬送装置２の後方に配置されている。このトレイ１３には、略方形状の電子部品１４がマトリクス状（格子状）に複数配列されている。なお、電子部品搭載装置１に対してトレイ１３は着脱自在であり、複数のトレイを収納したトレイ収納装置が電子部品搭載装置１の脇に配置されており、このトレイ収納装置は、電子部品搭載装置１に装着されるトレイを交換できるように構成されている。
【００２０】
駆動機構５は、以下のような構成をしている。即ち、Ｙ方向に延在する二つの支持梁６，６が、互いに平行になるように基台３上に配設されている。支持梁６，６には、Ｘ方向に延在するビーム７がＹ方向に移動自在となるように設けられている。ビーム７には、ヘッド４がＸ方向に移動自在となるように設けられている。支持梁６にはタイミングベルト８が設けられており、このタイミングベルト８はモータ９の駆動取出軸に掛けられている。モータ９が作動すると、タイミングベルト８を介してビーム７がＹ方向に移動する。また、ビーム７にはタイミングベルト１０が設けられており、このタイミングベルト１０はモータ１１の駆動取出軸に掛けられている。モータ１１が作動すると、タイミングベルト１０を介してヘッド４がＸ方向に移動する。また、駆動機構５には、ヘッド４の位置（ＸＹ座標）を検出する位置検出手段（図示略）が設けられている。この位置検出手段は、例えば、モータ９の駆動取出軸に設けられるエンコーダと、モータ１１の駆動取出軸に設けられるエンコーダとから構成されている。モータ９、モータ１１及び上記位置検出手段は制御装置２０に接続されており、制御装置２０がモータ９及びモータ１１を制御する。これにより、制御装置２０は、ヘッド４の移動を制御することができる。
【００２１】
ヘッド４は、以下のような構成をしている。即ち、ヘッド４には、電子部品を真空吸着する吸着ノズル１２が設けられている。ヘッド４には、吸着ノズル１２に対して真空を発生させる真空発生装置（図示略）が設けられている。この真空発生装置は制御装置２０に接続されており、制御装置２０は真空発生装置を制御する。これにより、制御装置２０は、吸着ノズル１２の吸着及び吸着解除を制御することができる。
【００２２】
また、吸着ノズル１２は、ヘッド４に対し、Ｚ軸方向（上下方向）およびθ軸方向（吸着ノズル１２の軸周りの回転方向）に移動自在とされている。ヘッド４にはＺ軸モータ（図示略）が設けられており、Ｚ軸モータが作動すると吸着ノズル１２が上下動する。更に、ヘッド４にはθ軸モータ（図示略）が設けられており、θ軸モータが作動すると、吸着ノズル１２がθ軸方向に回転する。ヘッド４には、ヘッド４に対する吸着ノズル１２の位置（Ｚ軸方向の高さ、及び、θ軸回りの回転角）を検出する検出手段が設けられている。この検出手段は、例えば、上記Ｚ軸モータの駆動取出軸に設けられるエンコーダと、上記θ軸モータの駆動取出軸に設けられるエンコーダとから構成されている。上記Ｚ軸モータ、上記θ軸モータ及び上記検出手段は制御装置２０に接続されており、制御装置２０が上記Ｚ軸モータ及び上記θ軸モータを制御する。これにより、制御装置２０は、ヘッド４に対する吸着ノズル１２の移動を制御することができる。
【００２３】
また、ヘッド４には、吸着ノズル１２に吸着された電子部品１４を認識するための部品認識手段としての撮像装置１５（例えば、ＣＣＤカメラ）が設けられている。この撮像装置１５は、制御装置２０に接続されている。撮像装置１５は、吸着ノズル１２に吸着された電子部品１４を撮像したり、トレイ１３に収納された電子部品１４を撮像したりして、その撮像した画像を制御装置２０へと出力する。吸着ノズル１２に吸着された電子部品１４の撮像画像を基に、吸着された電子部品１４の吸着姿勢が制御装置２０にて認識される。
【００２４】
ヘッド４では、吸着ノズル１２が上下動したり、吸着ノズル１２が吸着や吸着解除することによって、トレイ１３から電子部品１４を取り出し動作、及び基板上への電子部品１４の搭載動作が可能となる。さらに、ヘッド４では、吸着ノズル１２が回転することによって、吸着ノズル１２に吸着された電子部品１４の吸着姿勢と、基板上の実装位置における真の実装姿勢とにおける、θ軸回り方向のズレを補正することが可能となる。なお、上記基板上の実装位置における真の実装姿勢とは、電子部品搭載装置１に設定されている座標原点を基準として表した、基板上の実装位置における実装姿勢であり、言わば設計上における実装姿勢である。
【００２５】
図２に示すように、電子部品搭載装置１は、表示装置１６と、操作装置１７とを備えており、表示装置１６及び操作装置１７は制御装置２０に接続されている。表示装置１６は、制御装置２０からの信号に従い画像を表示するものである。例えば、撮像装置１５にて撮像された画像が表示装置１６にて表示されたり、作業者に対する操作指示の画像が表示装置１６にて表示されたりする。操作装置１７は、キーボードやマウス、操作ボタン等によって構成されている。作業者が操作装置１７を操作すると、操作装置１７はその操作に従った操作信号を制御装置２０に対して出力するものである。制御装置２０は、操作装置１７からの操作信号を入力することができる。
【００２６】
制御装置２０は、ＣＰＵ２１と、ＲＡＭ２２と、ＲＯＭ２３とを備えており、各部がシステムバスによって相互にデータ入出力可能に接続されている。ＲＯＭ２３には、電子部品搭載装置１全体を制御するための制御プログラムと、各種の電子部品の寸法に関する寸法データとが少なくとも格納されている。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３に格納された制御プログラムに従って、ＲＡＭ２２の所定領域を作業領域として、ＲＯＭ２３に格納された制御プログラムに従い、ヘッド４、駆動機構５及び操作装置１７からデータ（信号）を入力する処理、ヘッド４や駆動機構５等の電子部品搭載装置１全体を制御する処理、表示装置１６に画像を表示させる処理等の演算を行う。制御装置２０は、ＣＰＵ２１の演算によって電子部品搭載装置１全体を制御することができる。
【００２７】
次に、ＲＯＭ２３に格納された制御プログラムに従った制御装置２０の処理の流れ、この制御装置２０による電子部品搭載装置１の動作、及び、この電子部品搭載装置１を用いて電子部品１４を基板に搭載する方法について説明する。なお、図３は、制御装置２０の処理の流れを示すフローチャートである。
【００２８】
まず、制御装置２０は、駆動機構５を制御して、ヘッド４をトレイ１３上へ移動させる（ステップＳ１）。ヘッド４の移動によって、ヘッド４に備えられる吸着ノズル１２が、トレイ１３の四隅に配置された電子部品１４−１，１４−６，１４−１３，１４−１８（図４に図示）のうちの一つに対向する位置に移動する。本実施の形態では、左後ろの電子部品１４−１、即ち、最も小さいＸ座標及び最も小さいＹ座標に位置する電子部品１４−１に対向する位置に、吸着ノズル１２が移動する。
【００２９】
次いで、制御装置２０は、撮像装置１５にて電子部品１４−１を撮像して、撮像した画像を表示装置１６に表示させる（ステップＳ２）。作業者は表示装置１６に表示された画像を見ながら、吸着ノズル１２にて電子部品１４−１を吸着する位置（電子部品搭載装置１に設定されている座標原点を基準としたＸＹ座標値）を制御装置２０に対してティーチングする。即ち、制御装置２０は、操作装置１７から電子部品１４−１の吸着位置が入力されるのを待って（ステップＳ３）、作業者が操作装置１７を操作して電子部品１４−１の吸着位置を入力したら（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御装置２０は操作装置１７から電子部品１４−１の吸着位置を入力し、その入力した吸着位置をＲＡＭ２２にて記憶する（ステップＳ４）。
【００３０】
次いで、制御装置２０は、トレイ１３に配列された電子部品１４のＸ方向（左右方向）の間隔（以下、ピッチｐｘと述べる。）、Ｙ方向（前後方向）の間隔（以下、ピッチｐｙと述べる。）、Ｘ方向の電子部品の数（以下、個数ｍｘと述べる。）及びＹ方向の電子部品の数（以下、個数ｍｙと述べる。）が操作装置１７から入力されるのを待つ（ステップＳ５）。そして、作業者が操作装置１７を操作してピッチｐｘ、ピッチｐｙ、個数ｍｘ及び個数ｍｙを入力したら（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御装置２０は操作装置１７からピッチｐｘ、ピッチｐｙ、個数ｍｘ及び個数ｍｙを入力し、その入力されたピッチｐｘ、ピッチｐｙ、個数ｍｘ及び個数ｍｙをＲＡＭ２２にて記憶する（ステップＳ６）。なお、入力するピッチｐｘ及びｐｙはおおよその値で良く、精密に測定したものでなくても良い。
【００３１】
次いで、制御装置２０は、ステップＳ４で記憶した吸着位置で電子部品１４−１を吸着ノズル１２が吸着するように、ヘッド４及び駆動機構５を制御する（ステップＳ７）。即ち、制御装置２０は、駆動機構５を制御することによって、吸着ノズル１２を吸着位置Ｐ１（図５に図示）に位置するようにヘッド４を移動させて、次いで、ヘッド４を制御することによって、吸着ノズル１２を下降させて、吸着ノズル１２に吸着動作を行わせて、そして、吸着ノズル１２を上昇させる。
【００３２】
次いで、制御装置２０は、吸着ノズル１２に吸着された電子部品１４−１を認識する（ステップＳ８）。即ち、吸着された電子部品１４−１を撮像装置１５が撮像して、撮像した画像を制御装置２０が入力する。制御装置２０は、画像処理によって入力した撮像画像から吸着位置Ｐ１と、電子部品１４−１における基準位置Ｐ２（図５に図示）とのずれ量ｖ（図５に図示）を認識する。具体的には、制御装置２０は、撮像画像における電子部品１４−１の吸着姿勢と、ＲＯＭ２３に格納された電子部品の寸法に関する寸法データとに基づいて、ずれ量ｖを認識する。ずれ量ｖが認識されることによって、電子部品搭載装置１に設定されている座標原点を基準として、基準位置Ｐ２の座標値を表すことができ、制御装置２０は、ずれ量ｖ及び吸着位置Ｐ１に基づいて基準位置Ｐ２の座標値を算出して、基準位置Ｐ２の座標値を認識することができる。制御装置２０は、吸着した時点での、この基準位置Ｐ２の座標値をＲＡＭ２２にて記憶する。なお、電子部品における基準位置とは、電子部品の代表点であり、例えば、電子部品の重心或いは電子部品の中心であり、設計上の電子部品の吸着位置である。
【００３３】
ステップＳ８後、制御装置２０は、吸着した電子部品１４−１が基板に搭載されるように、ヘッド４及び駆動機構５を制御する（ステップＳ９）。即ち、制御装置２０は、ヘッド４を制御することによって吸着ノズル１２を回転させ、吸着ノズル１２に吸着された電子部品１４−１の吸着姿勢と、基板上の実装位置における真の実装姿勢とにおける、θ軸回り方向のズレを補正する。次いで、制御装置２０は、駆動機構５を制御することによって、電子部品１４−１の基準位置Ｐ２が基板上の搭載位置に位置するようにヘッド４を移動させる。次いで、制御装置２０は、ヘッド４を制御することによって吸着ノズル１２を下降させて、吸着ノズル１２の吸着解除動作を行わせる。これにより、電子部品１４−１が基板上の搭載位置に搭載される。
【００３４】
ステップＳ９後、制御装置２０は、Ｘ方向に向かって電子部品１４−１の隣りの電子部品１４−２を吸着する位置Ｐ１を、電子部品１４−１の基準位置Ｐ２の座標値及びピッチｐｘに基づいて、算出する（ステップＳ１０）。即ち、制御装置２０は、電子部品１４−１の基準位置Ｐ２のＸ座標値（ステップＳ８においてＲＡＭ２２に格納されている。）にピッチｐｘを加算することによって、電子部品１４−２の吸着位置Ｐ１を算出する。なお、算出された電子部品１４−２の吸着位置Ｐ１は、電子部品１４−２の基準位置Ｐ２と同じであっても良い。
【００３５】
次いで、制御装置２０は、ステップＳ１０において算出した電子部品１４−２の吸着位置Ｐ１で、電子部品１４−２を吸着ノズル１２が吸着するように、ヘッド４及び駆動機構５を制御する（ステップＳ１１）。即ち、制御装置２０は、駆動機構５を制御することによって、電子部品１４−２の吸着位置Ｐ１に吸着ノズル１２が位置するようにヘッド４を移動させて、次いで、ヘッド４を制御することによって吸着ノズル１２を下降させて、吸着ノズル１２に吸着動作を行わせ、吸着ノズル１２を上昇させる。
【００３６】
次いで、電子部品１４−１の場合と同様に、制御装置２０は、吸着ノズル１２に吸着された電子部品１４−２を認識する（ステップＳ１２）。これにより、制御装置２０は、電子部品１４−２の基準位置Ｐ２と電子部品１４−２の吸着位置Ｐ１とのずれ量ｖを認識し、電子部品１４−２の基準位置Ｐ２の座標値を算出して、この基準位置Ｐ２を認識する。この基準位置Ｐ２の座標値は、ＲＡＭ２２に格納される。
【００３７】
次いで、電子部品１４−１の場合と同様に、制御装置２０は、吸着した電子部品１４−２が基板に搭載されるように、ヘッド４及び駆動機構５を制御する（ステップＳ１３）。これにより、電子部品１４−２が基板上の搭載位置に搭載される。
【００３８】
次いで、制御装置２０は、電子部品を基板に搭載する作業を終了するか否かを判断し（ステップＳ１４）、終了すると判断した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、制御装置２０の処理は終了し、終了しないと判断した場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、制御装置２０の処理はステップＳ１０に戻る。なお、ステップＳ１４の判断は、トレイ１３に収納された電子部品の数（ｍｘ×ｍｙ）だけ、電子部品１４を搭載したか否かを判断することによって行われる。
【００３９】
制御装置２０の処理がステップＳ１０に戻った場合には、制御装置２０は、Ｘ方向に向かって電子部品１４−２の隣りの電子部品１４−３について、電子部品１４−２の場合と同様に基板に搭載するように演算・制御を行う（ステップＳ１０〜ステップＳ１４）。ここで、再度のステップＳ１０において、制御装置２０は、電子部品１４−２の基準位置Ｐ２のＸ座標値（前のステップＳ１２においてＲＡＭ２２に格納されている。）に、電子部品１４−１の基準位置Ｐ２と電子部品１４−２の基準位置Ｐ２との間隔（電子部品１４−２の基準位置Ｐ２のＸ座標値から電子部品１４−１のＸ座標値を差し引いた値。以下、算出したピッチと述べる。）を加算することによって、電子部品１４−３の吸着位置Ｐ１を算出する。なお、電子部品１４−２の基準位置Ｐ２のＸ座標値にピッチｐｘを加算することによって、電子部品１４−３の吸着位置Ｐ１を算出することとしても良い。
【００４０】
制御装置２０が、ステップＳ１０〜ステップＳ１４の処理を繰り返して行うことによって、電子部品搭載装置１は、電子部品１４−２から右後ろの電子部品１４−６までを吸着ノズル１２で順次吸着していき、吸着した電子部品を基板に搭載していく。
【００４１】
電子部品１４−６を基板に搭載したら、制御装置２０は、Ｙ方向に向かって電子部品１４−６の隣りの電子部品１４−７の吸着位置Ｐ１を算出するが、この場合、電子部品１４−６の吸着位置Ｐ１のＹ座標にピッチｐｙを加算することによって、電子部品１４−７の吸着位置Ｐ１を算出する。そして、制御装置２０は、ヘッド４及び駆動機構５を制御することによって、電子部品搭載装置１は、算出した吸着位置Ｐ１で電子部品１４−７を吸着ノズル１２によって吸着し、電子部品１４−７を基板に搭載する（ステップＳ１０〜ステップＳ１４）。
【００４２】
電子部品１４−７を基板に搭載したら、制御装置２０は電子部品１４−７の左隣りの電子部品１４−８の吸着位置Ｐ１を算出するが、この場合、電子部品１４−７の吸着位置Ｐ１のＸ座標値にピッチｐｘを減算することによって、電子部品１４−８の吸着位置Ｐ１を算出する。そして、電子部品１４−９〜電子部品１４−１２の吸着位置Ｐ１を算出する場合も同様であり、電子部品１４−８〜電子部品１４−１２を順次吸着していき、吸着した電子部品を基板に搭載していく（ステップＳ１０〜ステップＳ１４）。
【００４３】
電子部品１４−１２後の搭載後、電子部品１４−１３〜電子部品１４−１８を順次吸着していき、吸着した電子部品を基板に搭載していく（ステップＳ１０〜ステップＳ１４）。トレイ１３に収納された全ての電子部品１４−１〜電子部品１４−１８を搭載し、制御装置２０が処理を終了すると判断したら（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、制御装置２０の処理は終了する。
【００４４】
新たなトレイから電子部品を基板上に搭載する場合、上記ステップＳ１〜ステップＳ１４を制御装置２０が実行することによって、電子部品搭載装置１はその新たなトレイに配列された複数の電子部品を吸着ノズル１２で順次吸着し、吸着した電子部品を基板上に移動させて、吸着ノズル１２の吸着解除をして電子部品を基板に搭載する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態によれば、電子部品搭載装置１が電子部品１４−２〜電子部品１４−８を吸着ノズル１２で順次吸着する際に、吸着しようとする電子部品の前に吸着した電子部品の基準位置Ｐ２或いは吸着位置Ｐ１の座標値に対してピッチＰｘ又はＰｙ（或いは、算出したピッチ）だけ加算或いは減算した座標値を吸着位置Ｐ１として算出する。即ち、電子部品搭載装置１の制御装置２０は、電子部品１４−２〜１４−１８を吸着しようとする毎に、当該電子部品１４−２〜１４−１８の吸着位置Ｐ１を算出している。従って、電子部品搭載装置１は、電子部品１４−２〜１４−１を吸着ノズル１２で確実に吸着することができる。
【００４６】
また、電子部品搭載装置１の制御装置２０は、電子部品１４−２〜１４−１８を吸着しようとする毎に、当該電子部品１４−２〜１４−１８の吸着位置Ｐ１を算出しているため、その算出された吸着位置Ｐ１は基準位置Ｐ２に非常に近い値となる。即ち、電子部品１４−２〜１４−１８を吸着しようとする毎に、その直前に吸着した電子部品の吸着位置Ｐ１或いは基準位置Ｐ２に基づいて、当該電子部品１４−２〜１４−１８の吸着位置Ｐ１を算出しているため、各電子部品１４−２〜１４−１８の吸着位置Ｐ１を算出する際の累積的な誤差が少なくなる。よって、算出された吸着位置Ｐ１は、基準位置Ｐ２に非常に近い値となる。従って、電子部品搭載装置１は、電子部品１４−２〜１４−１８を理想的な吸着位置で吸着することができる。
【００４７】
また、従来では、一つのトレイ５０に対してティーチング作業が三回必要であったが、本実施の形態では一つのトレイ１３に対してティーチング作業が一回で済む。従って、作業者の負担が軽減されるとともに、電子部品搭載装置１の生産性が向上する。また、ピッチｐｘ，ｐｙを入力するため、算出された吸着位置Ｐ１が基準位置Ｐ２から大きくずれることがないため、算出された吸着位置Ｐ１が電子部品１４から大きくずれて、電子部品１４を吸着できなくなることがない。
【００４８】
また、吸着しようとする電子部品１４−２〜１４−１８の吸着位置Ｐ１は、その直前に吸着した電子部品１４のずれ量ｖ及び吸着位置Ｐ１に基づいて算出されるため、ステップＳ５において作業者が入力するピッチｐｘ，ｐｙはおおよその値で良く、精密な値を入力しなくても良い。従って、作業者の負担が軽減される。
【００４９】
また、吸着位置Ｐ１が基準位置Ｐ２から大きくずれることがないため、電子部品搭載装置１は撮像装置１５で確実に部品認識を行うことができ、部品認識に悪影響を及ばさない。
【００５０】
なお、本発明の電子部品搭載装置は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００５１】
例えば、上記の実施の形態では、部品認識手段としての撮像装置１５を、ヘッド４と一体的に移動する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、部品認識手段は固定式のものとし、固定した部品認識手段により認識を行うようにしてもよい。
【００５２】
また、部品認識手段として、撮像装置１５を用いる場合について説明したが、部品認識手段はラインセンサであっても良い。ラインセンサは、電子部品１４の対角線の長さよりも広い幅の平行光束を射出する発光部と、この発光部から射出された平行光束を全幅に亘って小さな受光素子ピッチで検出する受光部とから構成されている。この場合、発光部と受光部との間に吸着した電子部品１４を位置させて、その位置で電子部品１４を回転させて、電子部品１４の回転角度に応じて影の大きさが変化する。この影の大きさの変化によって、電子部品１４の基準位置Ｐ２と吸着位置Ｐ１とのずれ量ｖを制御装置２０が認識する。また、マトリクス状（格子状）とは、一行或いは一列に電子部品が配列された場合を含む意である。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、吸着しようとする第二電子部品の吸着位置は、設計上の電子部品の第二電子部品の吸着位置（基準位置）に非常に近い値で算出される。したがって、電子部品搭載装置は、第二電子部品を確実に吸着ノズルで吸着することができる。
また、吸着しようとする第三電子部品の吸着位置が算出されるが、この算出される第三電子部品の吸着位置は、第三電子部品の基準位置に非常に近い。そのため、電子部品搭載装置は、第三電子部品を吸着する場合、計測誤差が累積せず確実に吸着ノズルで吸着することができる。
さらに、制御手段が処理を繰り返し実行するため、電子部品搭載装置は、吸着ノズルで吸着した一の電子部品の直後に吸着される他の電子部品の吸着位置を順次算出して、算出した吸着位置において他の電子部品を吸着ノズルで順次吸着していくことで、配列された複数の電子部品全てを確実に吸着ノズルで順次吸着することができる。更に、配列された複数の電子部品に対して一回のティーチングで済むため、作業者の負担が軽減され、電子部品搭載装置の作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る電子部品搭載装置の具体的な態様が示されている斜視図である。
【図２】上記電子部品搭載装置の制御構成の具体的な態様が示されているブロック図である。
【図３】上記電子部品搭載装置に具備される制御装置の処理の流れが示されているフローチャートである。
【図４】上記電子部品搭載装置に具備されるトレイを示す平面図である。
【図５】電子部品の吸着位置及び基準位置を説明するための模式図である。
【図６】従来の電子部品搭載装置に具備されるトレイが示されている平面図である。
【図７】上記従来の電子部品搭載装置が示されている斜視図である。
【符号の説明】
１      電子部品搭載装置
４      ヘッド
５      駆動機構
１２      吸着ノズル
１３      トレイ
１４      電子部品
１５      撮像装置（部品認識手段）
１７      操作装置
２０      制御装置（制御手段）
【図１】
0004600959.tif 000002
【図２】
0004600959.tif 000003
【図３】
0004600959.tif 000004
【図４】
0004600959.tif 000005
【図５】
0004600959.tif 000006
【図６】
0004600959.tif 000007
【図７】
0004600959.tif 000008