(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被装着体（１５）に装着するための部品（１３）を保持する部品保持部を有する部品装着ヘッドと、上記部品装着ヘッドが取り付けられ上記被装着体への部品の装着のため上記部品保持部を上記部品の厚み方向に直交する方向に移動させる移動テーブル（５２）と、を備えた部品装着装置であって、
上記部品装着ヘッドは、
上記部品保持部が取り付けられ上記部品の厚み方向に上記部品保持部を移動させ配置するとともに、上記部品保持部若しくは上記部品保持部に保持された部品が上記被装着体に接触して配置されたときには上記被装着体に保持部品を押圧するリニアモータ（１１３）を備え、
上記部品装着装置は、さらに、
上記部品保持部の移動速度及び位置を制御するため上記リニアモータへ供給する推力指令の変化を検出することで上記部品保持部若しくは上記部品保持部に保持された部品が上記被装着体に接触したことを検知し、上記接触を検知したとき、上記リニアモータに対して移動動作から押圧動作に切り替える切り替え指令を送出し、かつ上記リニアモータの駆動により上記部品保持部が押圧され押圧力を検出する押圧力検出器（１５２）を有する押圧力検出装置（２３２）及び押圧力制御装置（２３１）を有する制御装置（２０２）を備え、
上記押圧力検出装置は、上記被装着体への部品の装着を実行する前に、予め、上記リニアモータにおける上記押圧動作において上記リニアモータへ供給する推力指令と該押圧動作にて上記押圧力検出器から実際に得られる押圧力との相関関係を求める装置であり、
上記押圧力制御装置は、上記被装着体への部品の装着を実行するとき、上記リニアモータの押圧動作における押圧力を上記相関関係を参照し制御するとともに、上記推力指令の演算の元になる上記リニアモータの推力定数のバラツキを上記相関関係を参照して補償する装置である、
ことを特徴とする部品装着装置。
【請求項２】
保持した部品を被装着体（１５）へ押圧して装着する部品装着方法であって、
上記被装着体への部品の装着を実行する前に、予め、上記部品を保持する部品保持部を有するリニアモータを駆動させて上記部品保持部を上記部品の厚み方向へ移動させて上記装着時における押圧動作を模擬することで、上記リニアモータへ供給する推力指令と、該押圧動作にて実際に発生する押圧力との相関関係を測定し、
上記被装着体へ部品を実際に装着するときには、上記リニアモータの押圧動作における押圧力を上記相関関係を参照して制御するとともに、上記推力指令の演算の元になる上記リニアモータにおける推力定数のバラツキを上記相関関係を参照して補償する、
ことを特徴とする部品装着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品を保持して回路基板に装着する部品装着装置、及び部品装着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板へ電子部品を自動的に装着する部品装着装置は、電子部品を吸装着するためのノズルを備えている。近年では、上記部品の吸着時における上記ノズルと上記部品との接触や、装着時における上記部品と上記基板との接触を精密に制御することが、生産される基板の品質を向上させる一つの要因になっている。以下に、図１０、図１１を参照しながら従来の部品装着方法の一例について説明する。
図１０において部品装着装置１は、部品１３を供給する部品供給部５１と、基板１５を搬入、搬出しかつ所定位置に保持するテーブル部１４と、部品１３を吸着するノズル１２を有する部品吸着ヘッド５０と、平面上で互いに直交するＸ，Ｙ方向において部品吸着ヘッド５０を任意の位置に位置決め可能なＸＹロボット５２とを備える。
部品１３を吸着及び装着する物品吸着ヘッド５０の詳細を図１１に示す。物品吸着ヘッド５０において、部品１３を吸着するノズル１２は、モータ９０にて、上記ノズル１２の軸回り方向への回転角度が設定される。上記モータ９０は、上記Ｘ，Ｙ方向に直交するＺ方向に延在するレール９１に沿って該Ｚ方向に摺動するムーバー９２に固定されている。ムーバー９２は、上記Ｚ方向に延在するボールねじ９４に係合するナット９５に固定されており、ボールねじ９４をモータ９３によりその軸回りに回転させることで、ナット９５は上記Ｚ方向に移動可能であり、上記Ｚ方向に位置決めされる。尚、レール９１、モータ９３は、物品吸着ヘッド５０の適宜なフレームに固定されており、ボールねじ９４は回転可能に取り付けられている。
このように構成された部品装着装置１の動作を説明する。基板１５はテーブル部１４によって当該物品装着装置１に搬入され、部品装着装置１の中央部に保持される。ＸＹロボット５２は物品吸着ヘツド５０を部品供給部５１上に移動させ、物品吸着ヘッド５０は、ノズル１２を下降させるとともに真空吸着装置（図示せず）にて部品１３を吸着し、その後上昇する。次にＸＹロボット５２が基板１５上の部品装着所定位置に物品吸着ヘッド５０を移動させ、ノズル１２が下降することによって部品１３を基板１５に装着する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の部品装着装置１では、ボールねじ９４を介してモータ９３によりノズル１２の昇降動作を行い、かつ昇降位置の位置決め動作を行うためノズル１２による物品１３への正確な押圧力を制御できない。よって、部品１３の吸着及び装着時に過大な衝撃力が部品１３に加わる可能性があった。本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、従来に比べて、部品の吸着及び装着時における部品への衝撃力を緩和し、さらには正確な押圧力にて部品の装着が可能な部品装着装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様の部品装着装置は、被装着体に装着するための部品を保持する部品保持部を有する部品装着ヘッドと、上記部品装着ヘッドが取り付けられ上記被装着体への部品の装着のため上記部品保持部を上記部品の厚み方向に直交する方向に移動させる移動テーブルと、を備えた部品装着装置であって、
上記部品装着ヘッドは、
上記部品保持部が取り付けられ上記部品の厚み方向に上記部品保持部を移動させ配置するとともに、上記部品保持部若しくは上記部品保持部に保持された部品が上記被装着体に接触して配置されたときには上記被装着体に保持部品を押圧するリニアモータを備え、
上記部品装着装置は、さらに、
上記部品保持部の移動速度及び位置を制御するため上記リニアモータへ供給する推力指令の変化を検出することで上記部品保持部若しくは上記部品保持部に保持された部品が上記被装着体に接触したことを検知し、上記接触を検知したとき、上記リニアモータに対して移動動作から押圧動作に切り替える切り替え指令を送出し、かつ上記リニアモータの駆動により上記部品保持部が押圧され押圧力を検出する押圧力検出器を有する押圧力検出装置及び押圧力制御装置を有する制御装置を備え、
上記押圧力検出装置は、上記被装着体への部品の装着を実行する前に、予め、上記リニアモータにおける上記押圧動作において上記リニアモータへ供給する推力指令と該押圧動作にて上記押圧力検出器から実際に得られる押圧力との相関関係を求める装置であり、
上記押圧力制御装置は、上記被装着体への部品の装着を実行するとき、上記リニアモータの押圧動作における押圧力を上記相関関係を参照し制御するとともに、上記推力指令の演算の元になる上記リニアモータの推力定数のバラツキを上記相関関係を参照して補償する装置である、
ことを特徴とする。
尚、上記「推力指令」の用語は、発明の実施の形態の欄にて説明する「トルク指令」の用語と同義である。
【０００５】
本発明の第２態様の部品装着方法は、保持した部品を被装着体へ押圧して装着する部品装着方法であって、
上記被装着体への部品の装着を実行する前に、予め、上記部品を保持する部品保持部を有するリニアモータを駆動させて上記部品保持部を上記部品の厚み方向へ移動させて上記装着時における押圧動作を模擬することで、上記リニアモータへ供給する推力指令と、該押圧動作にて実際に発生する押圧力との相関関係を測定し、
上記被装着体へ部品を実際に装着するときには、上記リニアモータの押圧動作における押圧力を上記相関関係を参照して制御するとともに、上記推力指令の演算の元になる上記リニアモータにおける推力定数のバラツキを上記相関関係を参照して補償することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における部品装着装置、及び該部品装着装置にて実行される部品装着方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。
又、上記「課題を解決するための手段」に記載した、「部品」の機能を果たす一例として本実施形態では電子部品を例に採り、「被装着体」の機能を果たす一例として本実施形態では回路基板を例に採り、「部品保持部」の機能を果たす一例として本実施形態では吸着ノズルを例に採り、「移動テーブル」の機能を果たす一例として本実施形態ではＸＹロボットを例に採り、「動作制御情報」の機能を果たす一例として本実施形態ではトルク指令が相当する。
図８に示す本実施形態の部品装着装置１０１は、部品１３を供給する部品供給部５１と、当該部品装着装置１０１に回路基板１５を搬入、搬出しかつ所定位置に保持するテーブル部１４と、部品１３を保持するノズル１１１を有する部品装着ヘッド１１０と、上記部品装着ヘッド１１０及び該部品装着ヘッド１１０に接続される吸引装置１１６が取り付けられ、平面上で互いに直交するＸ，Ｙ方向において部品装着ヘッド１１０を任意の位置に位置決め可能なＸＹロボット５２と、制御装置２００と、を備える。ここで、上記部品供給部５１、上記テーブル部１４、及びＸＹロボット５２は、従来から用いられている公知の装置でありここでの説明は省略する。尚、本実施形態において上記部品供給部５１は、平面上にて格子状に電子部品１３を配置した、いわゆるトレイであるが、該トレイに限定されるものではなく、例えば、電子部品を仮固定したテープを巻回したカートリッジから上記仮固定された部品を供給するタイプ等の公知の供給装置が使用可能である。
上記制御装置２００は、上記テーブル部１４、上記ＸＹロボット５２、上記部品装着ヘッド１１０、及び上記吸引装置１１６に接続される。
【０００７】
部品装着ヘッド１１０は、上記ＸＹロボット５２に取り付けられ、図４に示すように、一端にて電子部品１３を保持するノズル１１１と、該ノズル１１１の他端に設けられた加圧シャフト１１２と、該加圧シャフト１１２を部品の厚み方向に駆動するリニアモータ１１３と、上記加圧シャフト１１２に連結され上記ノズル１１１をその軸回りに回転させてノズル１１１に保持された電子部品１３を回転方向に位置決めするための回転モータ１１４と、上記加圧シャフト１１２の上記厚み方向における位置及び移動速度を検出する位置、速度検出部１１５と、を備える。尚、本実施形態において、部品の上記厚み方向とは、上記Ｘ，Ｙ方向に互いに直交するＺ方向である。上記リニアモータ１１３は、図９に示すような構造を有する。即ち、加圧シャフト１１２にはベアリングを介してマグネット１１３１が取り付けられ、該マグネット１１３１の周囲側に加圧シャフト１１２の軸方向に沿ってコイル１１３２が固定されて設けられる。尚、加圧シャフト１１２は、該加圧シャフト１１２の軸方向においてコイル１１３２を間に挟む位置に設けた保持部１１３３，１１３３にて保持される。該保持部１１３３は、ベアリングを介して当該リニアモータ１１３のケーシングに固定され、加圧シャフト１１２をその軸方向に摺動可能としかつその軸回りに回転可能に支持する。このような構成において、コイル１１３２を励磁することでマグネット１１３１を介して加圧シャフト１１２をその軸方向に移動させる。尚、マグネット１１３１はベアリングを介して加圧シャフト１１２に取り付けられているので、加圧シャフト１１２が回転してもマグネット１１３１が上記軸回りに回転することはない。このようにリニアモータ１１３を使用することで、コイル１１３２への配線を固定することができる。
【０００８】
又、上記位置、速度検出部１１５は、図４に示すように加圧シャフト１１２に取り付けられ加圧シャフト１１２の軸方向に延在するロッドスケール１１５１と、該ロッドスケール１１５１に貫通して設けられる円環状の検出ヘッド１１５２とを有する。図示していないが、検出ヘッド１１５２はリニアモータ１１３を支持するフレームに固定されている。ロッドスケール１１５１には、その円周方向に着磁部分を設け、このような着磁部分を軸方向に一定間隔にて複数、配列している。よって、不動の検出ヘッド１１５２に対して、加圧シャフト１１２の移動に伴いロッドスケール１１５１がその軸方向に移動することで、上記着磁部分が移動し、上記着磁部分に記録された情報が検出ヘッド１１５２にて検出される。これにより加圧シャフト１１２の軸方向における配置位置を決定することができ、又、上記着磁部分の変化量から加圧シャフト１１２の移動速度を決定することができる。
又、本実施形態では、電子部品１３の保持動作は、ノズル１１１による吸着により行い、そのための吸引装置１１６がＸＹロボット５２に取り付けられる。よって、ノズル１１１及び加圧シャフト１１２内には、その軸方向に沿って吸引用通路が設けられている。又、本実施形態では、ノズル１１１における部品吸着部分は、図示するように電子部品１３の平面形状に対応させた方形状としているが、該形状に限定されるものではなく、単に円筒形状のままであってもよい。又、電子部品１３の保持動作は、上述の吸着動作に限定されるものではなく、例えばチャック機構等の機械的保持動作により行ってもよい。
このように構成した部品装着ヘッド１１０において、リニアモータ１１３による上記Ｚ方向における上下動作と、上記回転モータ１１４による回転動作とによってノズル１１１はその動作を制御される。
【０００９】
ここで上記制御装置２００において、部品装着ヘッド１１０の制御を実行する部品装着ヘッド制御部分２１０について説明する。
図１に示すように、部品装着ヘッド制御部分２１０には、位置制御部２１１、速度制御部２１２、パワーアンプ部２１３、接触検出部２１４、切換部２１５、トルクコントロール部２１６、及び位置，加重制御部２１７を備える。部品装着ヘッド１１０に備わる上記位置、速度検出部１１５は、上記位置制御部２１１及び上記速度検出部２１３に接続され、上記パワーアンプ部２１３はリニアモータ１１３に接続される。上記切換部２１５には、位置制御部２１１を介して速度制御部２１２から送出される第１トルク指令と、トルクコントロール部２１６から送出される第２トルク指令とが供給され、切換部２１５は、パワーアンプ部２１３へ送出するトルク指令を上記接触検出部２１４が送出する接触検出情報により上記第１トルク指令から上記第２トルク指令へ切り換える。逆に、上記第２トルク指令から上記第１トルク指令への切り換えは、位置，加重制御部２１７が送出する切換指令によって行われる。
尚、上記第１トルク指令と上記第２トルク指令との切り換え時において、上記第１トルク指令の値と上記第２トルク指令の値との間にギャップはなく、両者間でリニアモータ１１３に供給される動作制御情報に差異が生じることはない。
【００１０】
より具体的に制御動作を説明する。電子部品１３を保持した後、回路基板１５へ電子部品１３を装着し、次の電子部品１３の保持までにおけるノズル１１１は、図６に示すように動作する。即ち、第１工程３０１では、電子部品１３の保持後、位置決め制御により回路基板１５の直前まで、高速に下降する。次の第２工程３０２では、第１工程の上記下降速度よりも低い一定の低速度にてさらに下降を続ける。次の第３工程３０３では、上記第２工程３０２で電子部品１３がノズル１１１を介して回路基板１５に接触することを検出する。次の第４工程３０４では、回路基板１５に対して電子部品１３を所定の押圧力で押圧しながら電子部品１３を回路基板１５に装着する。最後に第５工程３０５では、電子部品１３の保持を解除してノズル１１１が上昇する。
【００１１】
このような工程において、電子部品１３の上記Ｚ方向における位置、及び電子部品１３を保持しているノズル１１１の移動速度は、部品装着ヘッド１１０に備わる上記位置、速度検出部１１５にて検出され、時々刻々変化する位置情報は位置制御部２１１の前段に設けた比較器２１１ａへ供給され、速度情報は速度制御部２１２の前段に設けた比較器２１２ａにそれぞれ供給される。一方、上記位置，加重制御部２１７から位置指令が送出される。該位置指令は、上記Ｚ方向において電子部品１３を最終的に配置する目標位置までにおける、時間とノズル１１１の位置との関係を示す情報であり、上記位置，加重制御部２１７に予め設定されており、時々刻々、比較器２１１ａに供給される。よって、比較器２１１ａは、同一時刻における上記位置情報と上記位置指令とに基づきその偏差を求め、求めた偏差情報を位置制御部２１１へ送出する。位置制御部２１１は上記偏差情報に基づき速度指令を決定して時々刻々、比較器２１２ａへ送出する。よって比較器２１２ａは、同一時刻における上記速度情報と上記速度指令との偏差を求めてこれを速度制御部２１２へ送出する。速度制御部２１２は、比較器２１２ａからの偏差情報に基づきトルク指令を決定する。このようにして上記第１工程３０１において、ノズル１１１は位置制御、及び速度制御されながら下降して行く。
【００１２】
電子部品１３が上記直前位置に到達した時点で、上記第２工程に入り、速度制御部２１２は、切換部２１５を介してパワーアンプ部２１３にその旨のトルク指令を送出し、パワーアンプ部２１３からリニアモータ１１３へ電流が供給される。よってノズル１１１は、位置制御されながら一定速度にて下降して行く。尚、このとき、リニアモータ１１３への上記トルク指令は、速度変化がないためおよそ一定の値で制御されている。
次に、電子部品１３が回路基板１５に接触すると上記位置制御部２１１に供給される上記位置指令と上記位置情報との偏差、及び速度制御部２１２に供給される上記速度指令と上記速度情報との偏差が大きくなり、速度制御部２１２からのトルク指令の値が増加する。尚、上記位置指令の情報は、各電子部品の種類毎にそれぞれ異なった情報が供給される。このトルク指令の増加を接触検出部２１４が検出することで、切換部２１５は、パワーアンプ部２１３へ送出するトルク指令を速度制御部２１２が送出するものからトルクコントロール部２１６が送出するものに切り換える。切換後、回路基板１５に対して電子部品１３を装着するために加えたい加重指令に相当するトルク指令がリニアモータ１１３の推力定数に基づきトルクコントロール部２１６で演算され、該トルク指令が切換部２１５を介してパワーアンプ部２１３へ供給される。よって、電子部品１３は、リニアモータ１１３によって設定時間、設定された押圧力で回路基板１５に装着される。尚、上記加重指令の情報は、各電子部品毎、又は電子部品の種類毎に予め設定、記憶されており、装着している電子部品１３に対応した情報が位置加重制御部２１７から供給される。
その後、位置加重制御部２１７が送出する切換指令によって切換部２１５を再び速度制御部２１２側に切り換え、ノズル１２を上昇させる。
【００１３】
上述のように、ノズル１１１を備えた加圧シャフト１１２をリニアモータ１１３によりその軸方向に直接駆動し、リニアモータ１１３による位置決め動作と、任意の力で電子部品１３を押圧する加重動作で電子部品１３を回路基板１５に装着するようにし、又、上述の第１〜第４工程により電子部品１３の装着を行うようにした。よって、電子部品１３と回路基板１５とが接触したときの衝撃力を抑制でき、又、装着時の押圧力をトルクコントロール部２１６へ供給する加重指令に応じて任意に設定できるため、装着品質の向上を図ることができる。
【００１４】
さらに又、接触検出部２１４を設け、上記ノズル１１１若しくは電子部品１３が回路基板１５に接触したときにリニアモータ１１３へのトルク指令が変化することにより、ノズル１１１と回路基板１５との接触を検出するようにした。よって、このことによっても電子部品１３と回路基板１５との接触時における電子部品１３への衝撃力を抑制することができる。
【００１５】
上述の部品装着ヘッド制御部分２１０に代えて図２に示す部品装着ヘッド制御部分２２０を構成することもできる。即ち、部品装着ヘッド制御部分２２０は、接触検出部２２１において、電子部品１３若しくはノズル１１１と、回路基板１５との接触を正確かつ瞬時に検出するために、接触検出部２２１には、速度制御部２１２から送出されるトルク指令の変化に加え、ノズル１１１に対する位置指令と、位置，速度検出部１１５から送出されるノズル１１１の位置情報とから求められ比較器２１１ａが送出する位置偏差情報、及び位置，速度検出部１１５から送出されるノズル１１１の速度情報が供給される。接触検出部２２１はこれらの情報に基づき電子部品１３若しくはノズル１１１と回路基板１５との接触を検出し、該接触検出時には、パワーアンプ部２１３へ送出するトルク指令を速度制御部２１２が送出するトルク指令からトルクコントロール部２１６が送出するトルク指令へ切り換え、又、電子部品１３の装着後、再度トルクコントロール部２１６から速度制御部２１２へ切り換える。尚、その他の構成は部品装着ヘッド制御部分２１０における構成と変わるところはない。
【００１６】
さらに又、部品装着装置１０１に代えて部品装着装置１０２を構成することもできる。部品装着装置１０２は、図５に示すように、部品装着装置１０１の構成に、さらに押圧力検出器１５２を加えた構成であり、かつ制御装置２００に備わる部品装着ヘッド制御部分２１０若しくは部品装着ヘッド制御部分２２０に代えて部品装着ヘッド制御部分２３０を設けた制御装置２０２を備える。尚、その他の構成は部品装着装置１０１と同じであり、ここでの説明は省略する。
押圧力検出器１５２は、押圧面１５１を有し、該検出器１５２が接続される制御装置２０２とによって押圧力検出装置１５０を構成する。上述したように、電子部品１３が回路基板１５に接触した後、上記リニアモータ１１３の動作により電子部品１３は回路基板１５に押圧される。このときの押圧力を正確に制御するために、回路基板１５上への電子部品１３の装着を開始する前に、予め、図７に示すようなリニアモータ１１３に供給する動作制御情報と、ノズル１１１に発生する押圧力との相関関係を測定する。該測定のための装置が押圧力検出装置１５０である。即ち、リニアモータ１１３を駆動させてノズル１１１を上記検出面１５１に押圧して、該押圧動作のためにリニアモータ１１３に供給するトルク指令値と、該押圧動作により実際にノズル１１１に発生する押圧力との相関関係を測定し、得られた上記相関関係を制御装置２０２に備わるメモリ２０１に記憶する。
【００１７】
制御装置２０２に備わる上記部品装着ヘッド制御部分２３０は、図３に示すように、図１に示す部品装着ヘッド制御部分２１０の構成において、トルクコントロール部２１６に代えて、押圧力制御装置の機能を果たす一実施形態であるトルクコントロール部２３１を設け、さらに新たに加重キャリブレーション部２３２を設けた構成である。該加重キャリブレーション部２３２は、上記押圧力検出部１５２から押圧力情報が供給され上記トルクコントロール部２３１から上記動作制御情報としてのトルク指令が供給され、上記押圧力情報と上記トルク指令とから上記相関関係のテーブルを作成する。その他の構成は上述の部品装着ヘッド制御部分２１０の構成に同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００１８】
このような上記部品装着ヘッド制御部分２３０における制御動作について説明する。リニアモータ１１３へ供給するトルク指令と、実際にノズル１１１に発生する押圧力との相関関係を測定するために、上記部品装着ヘッド１１０をＸＹテーブル５２にて押圧力検出器１５２の上方に移動し、一定速度でノズル１１１を下降させてノズル１１１と検出面１５１との接触を検出した後、切換部２１５を速度制御部２１２側からトルクコントロール部２３１側に切り換え、トルクコントロール部２３１によるトルク制御を行う。このとき、位置，加重制御部２１７からトルクコントロール部２３１に供給される加重キヤリブレーション指令に基づき，トルクコントロール部２３１はトルク指令を最大トルクまで徐々に増加させ、該トルク指令に対してノズル１１１が検出面１５１を実際に押圧する押圧力を押圧力検出器１５２で検出する。加重キャリブレーション部２３２は、トルクコントロール部２３１が送出する上記トルク指令の情報と、実際の上記押圧力との上記相関関係をテーブルの形で記憶する。上記相関関係を図示すると図７に示すようになる。
【００１９】
次に電子部品１３を回路基板１５に装着するときの加重制御動作において、トルクコントロール部２３１は、電子部品１３の装着時に加えたい加重指令を上記加重キャリブレーション部２３２に記憶される上記相関関係に基づき設定する。図７を参照して説明すると、加重指令値は縦軸の押圧力に対応する横軸のトルク指令の値を上記相関関係、具体的には本実施形態ではテーブルを参照して求め、リニアモータ１０へ出力するトルク指令の値として決定する。尚、リニアモータ１０へ出力するトルク指令の値の決定方法としては、上述のようなテーブルを参照する方法に限定されるものではなく、例えば演算式に基づき演算によって求めてもよい。
【００２０】
上述したように、加重キャリブレーション部２３２と、該加重キャリブレーション部２３２に記憶する上記相関関係を自動的に読み込むトルクコントロール部２３１とを備えることで、リニアモータ１１３において、たとえその推力定数に、ばらつきがあったとしても、それを自動的に補償することができることになる。
又、電子部品１３を回路基板１５に装着するときの押圧力に対するトルク指令を上記加重キャリブレーション部２３２に記憶した上記相関関係より求めて、加重制御することにより、上記装着時における押圧力を高精度に制御できるため、装着品質の向上を図ることができる。
【００２１】
又、上述したような加重制御動作は、電子部品１３を回路基板１５に装着するときのみに実行されると限定されるものではなく、部品供給部５１から電子部品１３を保持するときにも応用できることはもちろんである。即ち、電子部品１３の保持時における、ノズル１１１が電子部品１３に与える押圧力とトルク指令値との相関関係を予め測定し記憶しておき、電子部品１３の保持時には該相関関係に基づき保持動作を行う。こうすることで、上記保持時においても、ノズル１１１と電子部品１３との接触時における電子部品１３に体する衝撃力や、電子部品１３の保持時における押圧力を高精度に制御でき、電子部品１３を不用意に損傷する等の発生を避けることができる。
【００２２】
このように構成される部品装着装置の動作、即ち部品装着方法について、図５に示す部品装着装置１０２を例に採り説明する。尚、上記部品装着方法は、制御装置２０２によって制御される。
基板１５はテーブル部１４によって当該物品装着装置１０２に搬入され、部品装着装置１の中央部に保持される。ＸＹロボット５２は物品吸着ヘツド１１０を部品供給部５１上に移動させ、ノズル１１１を下降させ、装着する電子部品１３を吸着する。該吸着を行うときには、上述したように、加重キャリブレーション部２３２に予め記憶した、吸着時における電子部品１３に対するノズル１１１の押圧力と、リニアモータ１１３に供給するトルク指令値との相関関係に基づき吸着を行う。電子部品１３の吸着後、ノズル１１１は上昇する。
そして、保持した電子部品１３を回路基板１５の装着位置へ装着するため、ＸＹロボット５２を駆動して上記装着位置へ物品吸着ヘッド１１０を移動させる。このとき、例えば図示しない認識カメラ等によりノズル１１１に保持されている電子部品１３の姿勢を認識することで、該姿勢が回路基板１５上の装着位置における装着姿勢と一致していないときには、部品装着ヘッド１１０に備わる回転モータ１１４にてノズル１１１をその軸回りに回転させ、保持姿勢の補正を行う。又、上記装着位置への物品吸着ヘッド１１０の移動時には、上述したように、上記第１工程から上記第３工程が実行される。上記第３工程にて、電子部品１３と回路基板１５との接触が検出されることで、上記部品装着ヘッド制御部分２３０の切換部２１５によって、パワーアンプ部２１３へのトルク指令の発生源が速度制御部２１２からトルクコントロール部２３１へ切り換わる。
【００２３】
次の第４工程では回路基板１５への電子部品１３の押圧動作が実行される。このとき、上述のように、トルクコントロール部２３１は加重キャリブレーション部２３２に予め記憶している上記相関関係に基づき、パワーアンプ部２１３へ送出するトルク指令値を制御する。よって、リニアモータ１１３はパワーアンプ部２１３から供給される、上記トルク指令値に応じて電子部品１３を回路基板１５へ押圧する。
押圧動作終了後、上記第５工程にてノズル１１１は電子部品１３の保持を解除し、上昇し、次の電子部品１３の保持動作へ再び移行する。
【００２４】
尚、上述した制御装置２００，２０２におけるそれぞれの動作は、ソフトウエアにより実行することももちろん可能であり、このとき上記制御装置２００，２０２は上記ソフトウエアを実行するコンピュータに対応する。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様の部品装着装置、及び第２態様の部品装着方法によれば、リニアモータと接触検出装置とを備え、部品保持部の移動を上記リニアモータにて行い、かつ上記接触検出装置が上記部品保持部と被装着体との接触を検出したときには上記リニアモータに対して移動動作から押圧動作に切り換えるようにした。よって、リニアモータを使用したことで従来に比べて部品の位置決めを正確に行うことができるので、部品の保持及び被装着体への装着時における部品への衝撃力を緩和することができる。さらに、上記接触検出装置を設けたことで従来に比べて正確な押圧力にて部品の装着が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態における部品装着装置に備わる制御装置に含まれる部品装着ヘッド制御部分のブロック図である。
【図２】  図１に示す部品装着ヘッド制御部分の変形例におけるブロック図である。
【図３】  図１に示す部品装着ヘッド制御部分のさらに別の変形例におけるブロック図である。
【図４】  本発明の実施形態における部品装着装置に備わるリニアモータ部分の斜視図である。
【図５】  本発明の実施形態における部品装着装置を示す斜視図である。
【図６】  本発明の実施形態における部品装着装置に備わるリニアモータのノズルの動作パターンを説明した図である。
【図７】  図３に示す部品装着ヘッド制御部分に含まれる加重キャリブレーション部に記憶される相関関係の一例を示すグラフである。
【図８】  図８に示す部品装着装置の変形例を示す斜視図である。
【図９】  図４に示すリニアモータ部分の構造を示す断面図である。
【図１０】  従来の部品装着装置を示す斜視図である。
【図１１】  図１０に示す部品装着装置に備わる部品吸着ヘッドを示す図である。
【符号の説明】
１３…電子部品、１５…回路基板、
１０１，１０２…部品装着装置、
１１０…部品装着ヘッド、１１１…ノズル、１１３…リニアモータ、
１１５…位置、速度検出部、
１５１…検出面、１５２…押圧力検出器、
２００…制御装置、２０１…メモリ、２１０…部品装着ヘッド制御部分、
２１４…接触検出部、２１５…切換部、２１６…トルクコントロール部、
２２０…部品装着ヘッド制御部分、２２１…接触検出部、
２３０…部品装着ヘッド制御部分、２３１…トルクコントロール部、
２３２…加重キャリブレーション部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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