JPH01120894A - 部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、リードレス電子部品のような小型の部品を基
板に装着する装置に関する。

（ロ）　従来の技術 リードレス電子部品の装着装置は、特開昭６２−８５４
９０号公報、特開昭６２−１１４２８９号公報等にその
例を見ることができる。ところで、−口にリードレス電
子部品と言っても様々で、通常のチップ状電子部品とＩ
Ｃ（ＬＳＩを含む）のヘアチップとでは機械的性質も大
きく異なり、同一の装着動作を適用することはできない
、そしてこれまでのところ、通常のチップ状電子部品に
加え、ＩＣのベアチップまでも装着できる羊−装置は提
案されていない。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、通常のチップ状部品とＩＣのベアチップのよ
うに、機械的性質の大きく異なる部品を共に装着対象と
することのできる部品装着装置を提供することを目的と
する。

（二〉　　問題点を解決するための手段本発明装置は、
部品供給装置から基板支持装置上の基板へ、部品のピッ
クアンドプレース作業を行なう真空吸着装置を有する。

真空吸着装置は部品供給ステーション及び部品装着ステ
ーションにおいて、接近駆動装置により部品ないし基板
に接近せしめられるが、この接近駆動装置は、その生ぜ
しめる接近速度において差のあるものを複数組設け、こ
れらを選択使用することとした。

（ホ）作用 衝撃に対し耐性を有する部品を取り扱う場合は、高速動
作を生せしめる接近駆動装置を選択し、真空吸着装置を
部品に向け、また部品を吸着した真空吸着装置を基板に
向け、急速に接近させる。いずれの場合にも部品は、真
空吸着装ばまたは基板の衝突により衝撃を受けるが、１
＃撃が過度にわたらないようにすれば、特に問題なく、
短かい動作時間で作業を進めて行くことができる。ＩＣ
ペアチップのような繊細な部品の場合には、低速動作を
生ぜしめる接近駆動装置を選択し、真空吸着装置をゆっ
くりと部品に接近させ、また部品を吸着した真空吸着装
置をゆっくりと基板に接近きせる。これにより、動作時
間は犠牲になるが、安全に部品装着を遂行できる。

（へ）　実施例 以下、一実施例を図に基いて説明する。

−一伶体的構成一 部品装着装置（１０〉を構成するユニットの平面的配置
関係を第２図に模型的に示す、そのユニット・とは、装
着ユニット（１１）、部品供給ユニット（１２）、基板
支持ユニットク１３）、基板ローディングユニット（１
４）、Ｔｓ板アンローディングユニット（１５）である
。装着ユニット（１１）は、ロータリーインデックステ
ーブル型の移動装置の周縁に複数個の真空吸着装置を配
置したものである１部品供給ユニット（１２）は、直線
的に移動する支持台（２０）の上に複数個の部品供給袋
ｆｆ（２１）を並べ、これらの部品供給袋！（２１）の
中から所要の部品を貯蔵したものを選択できるようにし
ている１部品貯蔵手段として使用するのはテープである
。第４図に示す部品供給テープ（２２）がそれであって
、図の構成では、プラスチック素材にエンボス加工を施
すことにより一定ピッチで形成した凹部（２３）に部品
（１）を１個づつ入れ、その上をカバーテープ（２４〉
で覆い、カバーテープ（２４）を剥ぎ取りながら部品供
給テープ（２２）を１ピツチづつ送って、部品装着ユニ
／ト（１１）に部品（１）を引き渡す、基本支持二二／
ト（１３）は基板（２）を位置決めして載置する２次元
移動テーブル型の基板支持装置ｉ！（３０）がその主体
をなす、基板ローディングユニット（１４）は、基板マ
ガジン（図示せず）を内部でエレベータ状に昇降させつ
つ、そこから基板（２）を１枚づつ押し出すローダ（４
０）と、押し出された基板（２）をベルト（図示せず）
によって基板支持ユニット（１３）のところまで運ぶロ
ーディングブリッジ（４１）からなる。

基板アンローディングユニット（１５）は、ベルト（図
示せず）により基板支持ユニット（１３）のところから
部品装着済の基板（２）を運び去るアンローディングブ
リッジ〈５１）と、内部でエレベータ状に昇降する基板
マガジン（図示せず）へ、アシロ−ディングブリッジ（
５１）から基板（２）をとり込むアンローダ（５０）か
らなる。

一装看ユニットー 装着ユニット（１１）の主体をなすものは移動装置（６
０）であるが、その構造は第３図及び第４図により良く
理解されるだろう、移動装置１ｄ（６０）はロータリ・
−インデックステーブルの一種であり、一定方向に間歇
回転を行なう、移動装！（６０）は上部回転体（６１）
と下部回転体（６２）を有し、これらはいずれも平面形
状円形で、垂直なインデックスシャフト（６３）に固定
されている。インデックスシャフト（６３）は第１図に
示すインデックス装置（７２）から垂下し、移動装置り
６０）の上に差し掛けられた支持デツキ〈６４）の軸受
部（６５）に下部を支えられている。インデックスシャ
フト（６３）の内部には、図示しない真空源に連通ずる
吸気路（６６）が形設されている。移動装置（６０）は
８分の１回転、すなわち４５°づつ歩道回転するもので
あり、開開には、第３図に示すように、計８個所の作業
ステーションく１）・・・く■）を配している。モして
作業ステーションの数に合わせ、下部回転体（６２）か
ら、計８本のアーム（６７）が等間隔で放射状に突出し
ている。アーム（６７）は下部回転体（６２）の周面に
垂直に取り付けたスライダ（６８）に支持きれ、垂直方
向に移動可源である。スライダ（６８）は、上部回転体
（６１）との間に張り渡した引張フィルばね（６９）に
より、上部回転体（６１）に固定したストッパ（図示せ
ず）に当たるまで引き上げられている。スライダ（６８
）は左右・１対のローラ（７１〉を外向きに突出させて
おり、所定の作業ステーションで昇降体がローラ（７１
）を押し、スライダ（６８）を降”ドさせる。昇降体と
その動作機構については後述する。

□真空吸着装置− アーム（６７）が支持する部材、及びアーム（６７）自
身からなる構造体を、真空吸着装置（８０）と総称する
。真空吸着ｙ＆！（８０）の詳細構造は次のようになっ
ている。　（８１）はアーム（６７）の先端に支持きれ
たタレットである。タレット（８１）は円筒形をしてい
て、アーム（６７）の先端に外側から嵌合し、アーム（
６７）の軸線まわりに、すなわち水平軸まわりに、回転
回置である。タレット（８１）の、外向きの端面には従
動ギヤ（８２）が固設きれる。タレット（８１）の周面
からは、寸法・形状において規格の異なる４種類のノズ
ル（８３）（８４）（８５）（８６）が９０＠間隔で放
射状に突出しでいる。各ノズルはいずれもタレット（８
１）の中心力向に退避可能であり、圧縮フィルばね（８
７）により突出位置に押し出きれている。アーム（６７
）の中心は吸気路（８８）となっている、この吸気路（
８８）は、ノズル（８３）（８４）（８５）（８６）の
内、真下に来たものとのみ、連通孔（８９）を介して連
通ずる。（９０）は吸気路（８８）の端を璽ぐねじ栓で
、タレット（８１）の抜は止めとしての役割も果たす。

□真空切替バルブ□ 上部回転体（６１）は真空切替バルブ（１００）を支持
する。真空切替バルブ（１００）はアーム（６７）と同
数設けられており、吸気路（８８）とホース（１０１）
で接続する。真空切替バルブ（１００）はホース＜１０
２）により吸気路（６６）に連結しており、吸気路（８
８）の吸引を０Ｎ−ＯＦＦ制御するものである。真空切
替バルブ（１００）の開閉操作は先端にローラを有する
レバー形アクチュエータ（１０３）によって行なう、す
なわちアクチュエータ（１０３）を押し下げた時がパル
プ開、そうでない時がバルブ閉である。アクチュエータ
（１０３）の制御は、作業ステーション（１）において
はエアシリンダ＜１０４）によって上下する押圧子（，
１０５）により、作業ステーション（Ｖ）及び（Ｖｌ）
においてはエアシリンダ（１０６）によって上下する押
圧子＜１０７）により、その間の作業ステーション（ｎ
）（ＩＩ）（ＩＶ）においては軸受部（６５）に固定し
た押圧板（１０８）により、それぞれ行なう、押圧板（
１０ｇ＞はエアシリンダ（１０４）（１０６）の支持部
材を兼ね、また押圧子（１０５）（１０７）は降下した
時その下面が押圧板（１０Ｂ）の下面にほぼ連続する平
面を構成するようになっている。各バルブ（１０Ｇ）が
その属するアーム（６７）に対し遅れ位置に配されてい
るので、押圧子（１０５）（１０７）もその属する作業
ステーションより偏位した位置にある。

−作業ステーション□ 上述のように構成された装着ユニット（１１）は、その
保有する真空吸着装置（８０）を、各々円形の軌道を描
かせつつ、作業ステーションから作業ステーションへと
間歇的に移動させる。（Ｉ）から（■）までの作業ステ
ーションには、真空吸着装置（７ｏ）に対し格別の作業
を行なわない遊びステーションを交えつつも、各種装置
を配置する。以下、各作業ステーションに配置される装
置について説明する。なおここで、いくつかの作業ステ
ーションには、その作業ステーションで行なわれる作業
内容を表象する、特別の名称をつける。すなわち作業ス
テーション（１）は部品供給ステーションと、作業ステ
ーション（ｎ）（ＩＩＩ）は部品位置規正ステーション
と、作業ステーション（ＩＶ）は部品認識ステーション
と、作業ステーション（Ｖ）は部品装着ステーションと
、作業ステーション（ＶＩ）は部品投棄ステーションと
、作業ステーション（■）はステーションと、それぞれ
命名する０作業ステーション（■）は遊びステーション
となる。

部品供給ステーション（り、部品位置規正ステーション
（Ｉ）（ｍ）、部品認識ステーション（ｍＶ）、部品装
着ステーション（Ｖ）には第４図に示すような昇降体（
１１０）を置く、昇降体（１１Ｏ）は支持デツキ（６４
）の軸受部（１１１）に支持されたロッド状部材で、下
端にはスライダ（６８）のローラ（７１）に対向する押
圧ヘッド（１１２）を固定しており、後述するカム装置
により上下せしめられる。

ｍ−１品供給ステージ３ン□ 部品供給ステージ５ン（１）は、ｒ全体的構成」の項で
述べた部品供給ユニット（１２＞がこれを占拠する。

一一部品位置規正スチージョン□ 部品位置規正ステーション（Ｉｆ　）（Ｉ［［）には部
品位１！ＦＭ正Ｌｉｔ［（１２０ａ）（１２０ｂ）（第
１図）を配置する０部品位置規正装置　（１２０ｇ　）
（１２０ｂ　）は共に、円盤状の回転台（１２１）と、
これに点対称的に支持きれた２対の位置規正爪（１２２
）（各対は互に直交しており、図では１対のみ示す）と
を主な構成要素とする６回転台（１２１）は周囲に三角
形断面のエツジ（１２３＞を有し、これを図示しない支
持構造体に取り付けた複数個の支持ローラ（１２４）に
係合させて、垂直軸まわりに回転できるよう支持されて
いる。　（１２５ａ）（１２５ｂ）は回転台（１２１）
を回転させるための電動機で、図示しないベルト（タイ
ミングベルト）により回転台（１２１）に連結する１位
置規正爪（１１２）は回転台（１２１）に対し求心方向
及び遠心方向にスライド自在となっており、常時は引張
フィルばね（１２６）により求心方向に引き寄せられて
いる。位置規正爪（１２２）からは先端にローラ（１２
８）を有する脚部＜１２７）が垂下する。　（１２９）
は向かい合うローラ（１２８）の間に割り込む截頭円錐
形のカムで、回転カム（１３０）によって上下せしめら
れ、上昇時、（位置規正爪（１２２）の間隔を押し拡げ
る。　（１３１ａ）（１３１ｂ＞は回転カム（１３０）
を駆動する電動機であるが、回転速度に差があるため、
部品位置規正装置（１２０）においては位置規正爪（１
２２）の閉じる速度が速く、部品位置規正装ｊｉｌ（１
２０）においては遅い。

一部品認識スチージヨン− 部品認識ステーション（ＩＶ）には部品認識装置（１４
０）（第１図）を配置する０部品認識装置ｔ（１４０＞
は、視覚センサ（１４１）（１５７）と、視覚センサ支
持構！（１４２）とを主な構成要素とする。視覚センサ
支持装置（１４２＞は回転台（１２１）と同様のつくり
の回転台（１４３＞をベースとし、これにエレベータ（
１４４）ヲ取り付けたものである。回転台＜１４３）は
、図示しないベルト（タイミングベルト）を介して、電
動機（１４５）により回転せしめられる。エレベータ（
１４４）は、回転台（１４３）に装着した電動機（１４
６）がねじ軸（１４７）を回転させることにより、ねじ
作用で上下する。而して視覚センサ（１４１）は次のよ
うに構成される。すなわち第１０図に示すように、２個
のラインセンナ（１４８）（１４９＞をその配置方向が
直交するように置き、これらのラインセンサ（１４ｇ＞
（１４９）に向かい合う形で照射ユニット（１５０）（
１５１）を配置して、四角な枠組をつくる。ラインセン
サ（１４ｇ）（１４９＞は、受光窓（１５２）（１５３
）の内側に、多数の受光素子を水平方向に並べて配置し
ている。照射ユニット（１５０）（１５１）は受光窓（
１５２）（１５３）に向は幅広の平行光を照射する。か
かる平行光は、第１１図に原理の概念を示すように、半
導体レーザー（１５４）と、凹レンズ（１５５）及び凸
レンズ（１５６）の組み合わせによって得られるもので
ある。視覚センサ（１５７）はＣＣＤカメラからなり、
エレベータ（１４４）に固定した反射鏡（１５８）を介
して部品（１）を撮像する。

一部品装着スチージョンー 部品装着ステーション（Ｖｌには、「全体的構成、の項
で述べた基板支持ユニット（１３）を配置する。基板支
持装置（３０）に支持された基板には、所定個所に接着
剤または半田ペーストが塗られている。

一部品投東スチージョンー 部品投棄ステーション（Ｖｌ）には真空吸着装置（８０
）から落下した部品（１）を受は止める部品回収箱（１
６０）を配置する。

□ノズル選択ステーションー ノズル選択ステーション（■）には第６、第８図に示す
ノズル選択装置（１７０）を配置する。ノズル選択装置
＜１７０）は支持デツキ（６４）に支持させたエレベー
タ（１７１）を主たる構成要素としている。エレベータ
（１７１）は垂直方向に摺動するスライダ（１７２）に
取り付けられており、図示しないカムの動きを伝えるレ
バー（１７３）によって昇降動作を与えられる。エレベ
ータ（１７１）の下部にはセレクタギヤ（１７４）が、
移動装置（６０）の回転中心を向く形で水平に軸支され
ている。セレクタギヤ（１７４）はエレベータ（１７１
）に支持きれた電動＠（１７５）にヘヘルギャ（１７６
）（１７７）を介して連結し、エレベータ（１７１）が
降下するとタレット（８１）の従動ギヤ（８２）にかみ
合い、従動ギヤ（８２）に電動機（１７５）の回転を伝
える。　（１７７）はエレベータ（１７１）の降下の下
限を定めるストッパである。

アーム（６７）の上面にはロックピン（１８０）を装着
する。ロックピン（１８０）はアーム（６７）に固定し
たホルダ（１８１）に、アーム（６７）の軸線と平行に
スライドできるよう保持きれ、タレット（８１）の吏へ
圧縮コイルばね（１８２）で押辿れている。タレット（
８１）の端面には、ロックピン（１８０）の先端を受は
入れる溝（１８３）を、ノズル（８３）（８４）（８５
）＜８６）の背後に各１条づつ、計４条形設する。ロッ
クピン（１８０）の後端にはＵ字形のレバー受（１８４
）を固定する。レバー受（１８４）は支持デツキ（６４
）に支持されたベルクランク形レバー（１８５）の一端
を受は入れる。レバー（１８５）の他端はエレベータ（
１７１）にコネクティングロッド（１８６）で連結され
ている。

□接近駆動装置− 第１図の（１９０ａ）は、−群の回転カム（１９１）（
１９２）（１９１）（１９４）と、これらを回転させる
電動機（１９５ａ）を含む第１の接近駆動装置、（１９
０ｂ）は−群の回転カム（１９６）（１９７）（１９ｇ
＞（１９９）とこれらを回転きせる電動機（１９５ｂ）
を含む第２の接近駆動装置である。

回転カム（１９１）（１９２）（１９３）（１９４）（
１９６）（１９７）（１９８）（１９９）は部品供給ス
テーション（Ｉ）、部品位置規正ステーション（ＩＩ）
＜ＩＩＩ）、部品認識ステーション（ＩＶ）、及び部品
装着ステーション（Ｖ）に配置された昇降体（１１Ｇ）
を、直接的に、あるいはリンク、レバー等の伝達手段を
介して間接的番こ、昇降させる。昇降手段（１１０）に
は、スライダ（６８）の２個のローラ（７１）の内、正
面から見て左側のものに関連づげられた一群と、正面か
ら見て右側のものに関連づけられた一群とがあり、回転
カム（１９１）（１９２）（１９３）（１９４）は前者
の一群を支配し、回転カム（１９６）（１９７）（１９
８）（１９９）は後者の一群を支配する。

部品位置規正ステーション（Ｉ）には向かって左側のロ
ーラ（７１）を押す昇降体（１１０）のみが、部品位置
規正ステーション（ＩＩＩ）には向かって右側のローラ
（７１）を押す昇降体（１１０）のみがそれぞれ配置さ
れている。電動機（１９５ａ）（１９５ｂ）の回転速度
の差により、接近駆動装置（１９０ａ）の昇降体（１１
０）を降下させる速度は速く、接近駆動装置ｔ（１９０
ｂ）の昇降体（１１０）を降下させる速度は遅い。

−制御装置− （２００＞（第１図）は、各種データの演算処理を含め
、装置全体の制御を司る制御装置である。基板支持装ｆ
ｌ（３０）駆動用のＸ軸電動機（３１）、Ｙ軸電動機（
３２）、インデックス装置（７２）の駆動用電動機（７
３）を含め、これまでに記述した電動機はすべて制御装
置（２００）により速度制御される。

−全体的動作− 上記装置は次のように動作する。第１図は部品供給ステ
ーション（Ｉ）、部品位置規正ステーション（Ｉ［＞（
ＩＩＩ）、部品認識ステーション（ｆｆ）、部品装着ス
テーション（Ｖｌ、ならびに部品投棄ステーション（ｌ
において真空吸着装置（８０）に加えられる操作の状況
を示す０部品供給ステージ、Ｂン（１）に到着した真空
吸着装置（８０）は、図のり−スでは、ノズル（８３）
を下に向けた状態で停止する。到着時点では押圧子（１
０５）は上昇位置にあり、真空吸着装置（８０）は吸引
力を発生していない、これから装着しようとする部品（
１）が、衝撃に対し耐性を有する種類のものである場合
には、接近駆動装置（１９０ａ）が動作して真空吸着装
ｆｌ（８０）を急速に降下させる。この場合の時間−変
位曲線は第１５図（ａ）のようになる（Ｚ＋は最大接近
量、言い換えれば最大降下量を表わす）、ノズル（８３
）が部品（１）に届いた時、エアシリンダ（１０４）が
制御装置（２００）からの制御Ｉｌ信号によって押圧子
（１０５）を降下させ、真空切替バルブ（１００）は開
となり、ノズル（８３）は部品（１）を吸着する０部品
（１）を吸着した真空吸着装！（８０）は昇降体（１１
０）の上昇と共に上昇し、移動装置１ｔ（６０）の間歇
回転により、部品供給ステーション（Ｉ）から部品位置
規正ステーション（亘）へと運ばれて行く、移動中、真
空切替バルブ（１００）のアクチュエータ（１０３）は
押圧板（１０ｇ）に押され統けており、部品〈１）の吸
着は中断することがない。

部品位置規正ステーション（Ｉ）では、１対の位置規正
爪（１２２）が、カム（１２９）により相互の間隔を押
し拡げられた状態で待機している。このステーションに
真空吸着装置（８０）が到着し、昇降体（１１０）によ
り部品（１）が方向調整爪（１２２）の間に入り込むと
ころまで降下せしめられると、カム（１２９）が下がっ
て方向調整爪（１２２）同士が接近し、部品（１）を（
創面から挾みつける。このようにしてノズル（８３）に
対する部品（１）のセンタリングを終えた後、制御装ｆ
ｉｔ（２００）からの制御信号に基き電＠　’ａ　（１
２５ａ　）が回転台（１２１）を回転させて（あるいは
回転させずして）、その部品に対する基板上における指
定配置角度番と部品（１）の向きを合わせる。

この場合、当然のことながら、部品装着ステーション（
Ｖ）に到着した時点での部品（１）の角度が指定配置角
度に一致するよう、方向Ｕ！４ｔを行なう、方向調整完
了後、カム（１２９）が上昇して位置規正爪（１２２）
を部品（１）から離脱させ、真空吸着装置（８０）は上
昇する０部品（１）が位置規正爪（１２２）の間から脱
は出して行った後、カム（１２９）が降下してローラ（
，１２８）から離れ、電動機（１２５ｇ＞は回転台（１
２１）を待機位置の角度に復帰させ、カム（１２９）が
再び上昇して、次の部品（１）に備えるべく方向調整爪
（１２２）を押し開く、この時の部品位置規正装Ｗｔ（
１２０ａ）の動きも高速である。

部品位置規正ステーション（Ｉｔ）を離れた真空吸着装
置（８０）は、作業ステーション（ＩＩＩ）では降下す
ることなく（接近駆動装置（１９５ｂ）が動作しないた
め）、部品認識ステーション（ＩＶ）に到着し、昇降体
（１１０）により一定高さまで降下せしめられる。

この場合、昇降体（１１０）の昇降ストロークが定まっ
ているから一定と言うのであって、真空及着装！（８０
）の先端たるノズル端において高さが一定になるように
するということではない、真空吸着装置（８０）の降下
により、部品（１）は視覚センサ（１４１）の部品認識
領域のただ中に突入する０部品認識領域、すなわち照射
ユニット（１５０）がラインセンナ（１４８）に向け、
照射ユニット（１５１）が２インセンサ（１４９）に向
け、各々平行光を照射している領域に入り込んだ部品（
１）は、第１２ｒｙＪに示すように、ラインセンサ（１
４ｇ＞（１４９）に自己のシルエット（平行斜線で示す
）を投じる。視覚センサ（１４１）に対する、すなわち
ライセンサ（１４８）（１４９）に対するノズルの平面
的位置関係は一定不変のこととされているから、ライン
センサ（１４ｇ＞（１４９＞でシルエットの位置を計測
すれば、ノズル（８３）に対する部品（１）の位置ずれ
量を計測できることになる６部品の種類によっては位置
規正爪（１２２）を完全な挾みつけに至る一歩手前で停
止させなければならないものがあり、このようなものに
ついて位置ずれ量計測が有効となる。計測データは制御
装置（２００）に伝えられる。なお、部品（１）のＸ、
Ｙ２方向の位置ずれ量を正確に知るためには、部品（１
）の直交する２辺の延在方向と、ラインセンサ（１４ｇ
）（１４９）の配置方向とが、一致している、言葉を変
えれば平行であることが望ましい、このため、視覚セン
サ（１４１）は予め部品（１）の向きに自己の向きを一
致させて待機している。すなわち、部品位置規正ステー
ション（Ｉ［）で部品（１）の角度をどのように設定し
たかにより、それに応じた方向制御指令が制御装置（２
００）から電動機（１４５）に与えられ、電動機（１４
５）は視覚センサ支持装置（１４２）を所定角度回転き
せる。視覚センサ（１４１）の方向変更範囲は９Ｇ”あ
れば十分で、特にそれ以上大きくとる必要はない、この
ようにして、ラインセンサ（１４８）（１４９）を部品
（１）の辺と平行に置いた状態で計測した結果は制御装
置（２００）に伝えられ、これに基き制御装置（２００
）は、基板支持装置（３０）の移動量をどのように補正
し、たら良いかを演算する。

計測完了後、真空吸着装置（８０）は上昇し、視覚セン
ナ（１４１）は、次に到来する部品（１）に備えてそれ
に応わしい方向を向く、エレベータ（１４４）の高さ調
節も必要に応じて行なわれる。なお視覚センサ（１５７
）は、部品（１）に極性表示が印刷しであるような場合
、これを確認するのに用いる。

真空吸着装置（８０）が部品装着ステーション（Ｖ）に
到着した時点では、基板支持装置く３０〉は既に基板（
２）を、部品（１）を装着すべき個所をノズル（８３）
の真下に位置づけて、待機している。もちろんこの場合
、制御装置（２００）からＸ１！＃電動機（３１）及び
”ｌｋ電動機（３２）に与える指令には部品（１）の位
置ずれデータを織り込み済みで、基板支持装置（３０）
は位置ずれに見合う分だけ補正された位置に停止してい
る。ここで昇降体（１１０）が真空吸着装置（８０）を
降下させ（この時も急速降下となる）、部品〈１）を、
基板（２）の所定位置に、所定角度で押し付ける。押圧
子（１０７）は、真空吸着装置（８０）が部品装着ステ
ーション（Ｖ）に到着する時点では降下位置にあって部
品（１）の吸着を維持許せているが、部品（１）が基板
（２）上の接着剤または半田ペーストに押し付けられた
時点で第１図のように上昇し、ノズル（８３）の吸引を
断つ、従ってこの後真空吸着装置（８０）が上昇する折
には、部品（１）は接着剤または半田ペーストの粘着力
で基板（２）の表面に残留するものである。

部品装着ステーション（Ｖ）を離れた真空吸着袋［：（
３０）は部品投棄ステーション（ＶＩ）を経てノズル選
択ステーション（■）に至る。ノズル選択ステーション
（■）に真空吸着装置（８０）が到着した時点では、セ
レクタギヤ（１７４）は第６図に示すように従動ギヤ（
８２）の上方にあり、レバー（１７５）の先端はレバー
受（１７４）の中に入り込んでいる。ロックピン（１８
０）は第７図のように溝（１８３）に係合しており、タ
レット（８１）をしっかりと固定している。ここで、使
用するノズルを（８３）から他のものに変える必要が生
じたときは、第８図のようにエレベータ（１７１）が降
下し、セレクタギヤ（１７４）を従動ギヤ（８２）にか
み合わせる。エレベータ（１７１）の下降によりレバー
（１７５）も回動し、ロックビン（１８０）を圧縮フィ
ルばね（１８２）に抗しスライドさせる。これによりロ
ックビン＜ｉｓｏ＞は溝（１８３）から抜は出し、タレ
ット（８１）は回転可能となる。この状態で電動機（１
７５）を駆動し、タレット（８１）を所定角度回転させ
る。タレット（８１）の角度変更を終えた後エレベータ
（１７１）を上昇させると、レバー（１８５）が旧位置
に復帰してロックピン（１８０）が再び溝（１８３）に
係合し、タレット（８１）をロックするものである。

真空吸着装置（８０）は、部品供給装置（２１）から部
品（１）を吸い上げる訳であるが、時として、部品供給
テープ（２２）の送り運動のため部品（１）がはね上が
る等の理由により、部品（１）の、木来吸い付けるべき
でない側面を吸い付けてしまうことがある。このように
異常姿勢で吸着された部品（１）は、装着に到らせるこ
となく排除しなければならない０部品（１）の姿勢が正
常であるか異常であるかは視覚センサ（１４１）の計測
データから判定する。第１２図のようにラインセンサ（
１４８）（１４９）に部品（１）のシルエットを投影す
ると、シルエットの位置と長さが計測データとして得ら
れることになる。この長さデータに基き、制御装置（２
００）で部品（１）の周囲方向長さ量（水平方向のもの
）を求めることができる。第１３図に示す正常姿勢の場
合と、第１４図に示す異常姿勢の場合とでは、得られる
結果に顕著な差が生じるから、これをもって容易に正常
・異常を判定できる。正常姿勢の場合の周囲方向長さと
異常姿勢の場合の周囲方向長きの差が小さい、すなわち
立方体に近い形状の部品というのは殆んど例を見ないか
ら、この判定手法は有効である。部品姿勢が異常である
との演算結果を得た場合には、制御装置（２００）は、
その部品（１）を装着対象から除外する。すなわち、部
品装着ステーション（ｖ）に配置された昇降体（１１０
）の駆動機構と、エアシリンダ（１０６）とに指令を発
し、真空吸着袋ｆＷ（８０）が部品装着ステーション（
Ｖ）に到着しても、これを降下さセず、また部品（１）
の吸着を終了させもしない。第１７図に示すように、こ
の真空吸着装置（８０）が部品投棄ステーション（Ｖｌ
）に移ってしまうまで、押圧子（１０７）は降下状態を
保つ、入れ替りに部品装着ステーション（ｖ）に到着し
た真空吸着袋！（８０）に対し通常の装着操作が加えら
れ、押圧子（１０７）が上昇して基板（２）に付着した
部品（１）に対する吸着を解除した時点で、部品投棄ス
テーション（ＶＩ）においても部品装着が解除され、異
常姿勢の部品（１）は部品回収箱（１６０）に投棄され
る。装着し損ねた分の部品（１）については、直ちに装
着プログラムが変更され、部品（１）を投棄した真空吸
着装置（８０）によって、あるいは他の真空吸着装置（
８０）によってでも良いが、同種の部品（１）を指定個
所に装着し直す回復措置がとられる。

部品（１）の装着をすべて終えた基板（２）はアンロー
ディングブリッジ（５１）からアンローダ（５０）へ送
られる。そして接着剤硬化、半田付、あるいはＩＣペア
チップにおいてはワイヤボンディング等、所要の後工程
にかけられる。

ＩＣペアチップのような繊細な部品（１）を装着する場
合には、制御表、！（２００）は接近駆動装置（１９０
ａ）でなく接近駆動装置＜１９０ｂ）を動作させる。

すると真空吸着装置（８０）は第１５図（ｂ）のような
時間−変位曲線に従って動き、部品（１）にゆっくりと
接近し、また基板（２）に部品（１）をゆっくりと載せ
ることになる。途中の加速もゆるやかである。もっとも
上昇方向については、破線のように急速に変位させて、
動作時間を短縮することができる。部品（１）の位置規
正は、今度は部品位置規正ステーション（ＩＩＩ）の方
で行なわれることになる０位置規正爪（１２２）の接近
速度も、部品位置規正袋！　（１２０ａ）（１２０ｂ）
とにおいては第１５図（ａ）と。

（ｂ）のような差があり、今回の位置規正はゆるやかに
行なわれる０位置規正爪（１２２）が部品（１）から離
れる方向については、同図（ｂ）の破線のような急速移
動が可能である。

部品吸着動作と部品装着動作、及び部品位置規正動作の
低速化に伴ない、作業タクトタイムを延ばさねばならな
い、そこで、電動機（７３）を制御し、インデックス装
置（７２）の動作曲線を第１６図の（ａ）から（ｂ）の
ように変化させる。（ｚ２は１回分の移動量である。遠
心力で振りとばされやすい大型部品を装着する場合にも
、移動量ｆｌ（６Ｑ）の低速化は有効である。）基板支
持袋！（３０）及び部品供給装置（２１）の移動、部品
供給テープ（２２）の溪りも同様にスローダウンさせる
（これらのものだけが高速で動いても意味がないので）
、従ってＩＣペアチップのような部品（１）を装着する
場合には、それを装着し終わるまで、部品装着装置（１
０）全体の動きが低速化することになる。

−←也の実施例□ 第１８図及び第１９図に他の実施例を示す、第１８図の
実施例では、接近駆動袋ｆｔ、（１９０ａ）の電動機と
接近駆動袋ｒＩｔ（１９０ｂ）の電動機を共通化するこ
ととした。（２１０）がその電動機である。（２１１）
（２１，２）は減速機、（２１３）（２１４）ｔｒｉ　
［速ｍ（２１１）（２１２）（７）−４ニ電動機（２１
０）の回転力を選択的に伝えるための電磁クラッチであ
る。　（２１５）（２１６）はベルトを示す、第１９図
の実施例では、部品位置規正装置（１２０ａ）（１２０
ｂ）の電動機を共通化した。（２２０）がその電動機、
（２２１）（２２２）は減速機、（２２３）（２２４）
は減速機（２２１）（２２，２）の一方に電動機（２２
０）の回転力を選択的に伝える電磁クラッチである。　
（２２５）（２２６）はベルトを示す。

（ト）　発明の効果 真空吸着装置で部品のピックアンドプレース作業を行な
う部品装着装置にあっては、生産能力向上のため、真空
吸着装置の動作速度を可能な限り高速化しようとするの
が常である。そのため、部品の破損を論する場合には、
真空吸着装置より加えられる静的な圧迫力の大小よりも
、むしろ急激な衝突による衝撃力の方が問題となること
が多いのであるが、本発明では、複数組の接近駆動装置
の選択使用により、部品ないし基板に対する真空吸着装
置の接近速度を部品の種類に応じて選べるようにしてい
るから、高速化を追求するあまりの部品破損といった事
態を回避できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は主な作業ステー
ションにおける工程の推移を示す説明用展開図、第２図
は部品装着装置を構成する複数個のユニットの配置説明
図、第３図は移動装置の平面図、第４図及び第５図は各
々別の作業ステーションにおける、部分的には断面しな
いで残した垂直断面図、第６図はノズル選択装置の側面
図、第７図は第６図に関連した真空吸着装置の平面図、
第８図は第６図と同様ノズル選択装置の側面図にして異
なる動作状態のもの、第９図は第８図に関連した真空吸
着装置の平面図、第１０図は視覚センサめ斜視図、第１
１図は視覚センサの照射ユニットの概要説明図、第１２
図、第１３図、第１４図は視覚センサの計測状況説明図
、第１５図（ａ）（ｂ）は真空吸着装置ないし部品位置
規正装置の動作速度について説明する図、第１６図（ａ
）（ｂ）は移動装置の動作速度について説明する図、第
１７図は部品装着ステーションと部品投棄ステーション
における特殊状況下での動作を示す説明用展開図、第１
８図及び第１９図は他の実施例を示す展開図の一部であ
る。 （１）・・・部品、（２）・・・基板、（１０）・・・
部品装着装置、（Ｉ）・・・部品供給ステーション、（
２１）・・・部品供給装置、（Ｖ）・・・部品装着ステ
ーション、（３０）・・・基板支持装置、（８０）・・
・真空吸着装置、（６０）・・・移動装置、（１９０ａ
）（１９０ｂ）”・接近駆動装置、（２００）・・・制
御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）次の構成要素を備えた部品装着装置。 （ａ）部品供給ステーションに配置した部品供給装置 （ｂ）部品装着ステーションに配置した基板支持装置 （ｃ）前記部品供給装置から前記基板支持装置上の基板
   へ、部品のピックアンドプレース作業を行なうべく配備
   された真空吸着装置 （ｄ）前記真空吸着装置を、作業ステーションから作業
   ステーションへと移動させる移動装置（ｅ）部品に対す
   る、あるいは部品を吸着した状態で基板に対する、接近
   動作を真空吸着装置に生ぜしめるものにして、その生ぜ
   しめる接近速度において互に差を有する複数組の接近駆
   動装置（ｆ）前記接近駆動装置を選択使用する制御装置
   。