JPH06216576A - 電子部品受渡し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品保持具と電子部品受取り装置との位
置ずれを修正し、受取り精度を安価に向上させる。 【構成】 部品供給パレット１６のＸ軸方向に隔たった
２個所にそれぞれパレット基準マーク１３４を付け、複
数のカートリッジ１３０の各々にもカートリッジ基準マ
ーク１３２を付ける。部品受渡し時には各カートリッジ
基準マーク１３２を読み取ってＸ軸，Ｙ軸方向の取付位
置誤差を算出し、部品吸着具の移動距離の修正により電
子部品を正確に取り出する。パレット基準マーク１３４
の読取りにより部品供給パレット１６のベースに対する
固定位置誤差を算出し、一旦後退させた部品供給パレッ
ト１６を再度電子部品供給位置に固定したとき、パレッ
ト基準マーク１３４の読取りにより部品供給パレット１
６の固定位置誤差を求め、カートリッジ１３０の取付位
置誤差を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品受渡し装置に関
するものであり、特に、受渡し精度の向上に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電子部品受渡し装置は、一般に、多数の
電子部品を保持する電子部品保持具と、その電子部品保
持具から電子部品を受け取る電子部品受取り装置とを含
むように構成される。電子部品保持具と電子部品受取り
装置との相対移動により、多数の電子部品のうちの所定
の電子部品が電子部品受取り装置によって受け取られる
のである。

【０００３】このような電子部品受渡し装置には、例え
ば、電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着装
置がある。電子部品装着装置においては、電子部品保持
具は、例えば、それぞれ多数の電子部品を保持し、予め
定められた位置に１個ずつ供給する複数の部品供給カー
トリッジが共通のパレットに固定されて成り、部品装着
ヘッドに設けられた部品吸着ノズルが上記予め定められ
た位置において電子部品を吸着し、取り出した後、プリ
ント基板に装着するのである。この場合、プリント基板
に基準マークを設け、プリント基板の位置決め誤差を修
正することが行われている。基準マークを撮像してプリ
ント基板の位置決め誤差を算出し、部品装着ヘッドの移
動距離の修正あるいはプリント基板の位置修正等によ
り、電子部品がプリント基板の所定の位置に装着される
ようにするのである。

【０００４】しかし、位置ずれはプリント基板に限ら
ず、パレットにも生ずる。例えば、パレットがベースに
固定される場合、パレットのベースに対する固定位置に
ずれが生ずることがあり、それによりカートリッジの位
置にもずれが生じ、部品吸着ノズルがカートリッジの電
子部品を供給する位置とはずれた位置へ移動させられ、
電子部品を吸着する位置が悪くなったり、電子部品を吸
着することができないことがあるのである。この場合、
パレット，パレット位置決め部材やベース等を精度高く
加工することにより、パレットの取付位置誤差をなく
し、電子部品の吸着精度を向上させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに精度高く加工を行えば製造コストが高くなることを
避け得ない。請求項１および２の発明は、電子部品の受
渡し精度が高く、かつ、安価な電子部品受渡し装置を提
供することを課題として為されたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
子部品受渡し装置は、上記の課題を解決するために、
（ａ）多数の電子部品を保持する電子部品保持具と、
（ｂ）その電子部品保持具に設けられた基準マークと、
（ｃ）電子部品保持具から電子部品を受け取る電子部品
受取り装置と、（ｄ）基準マークを読み取る読取り手段
と、（ｅ）その読取り手段の読取り結果に基づいて電子
部品受取り装置と電子部品保持具との相対位置のずれを
修正する位置ずれ修正手段とを含むように構成される。
請求項２の発明に係る電子部品受渡し装置においては、
電子部品保持具が、それぞれ多数の電子部品を保持し、
予め定められた位置に１個ずつ供給する複数の部品供給
カートリッジが共通の支持部材に固定されたものであ
り、基準マークが支持部材の互に隔たった複数個所に設
けられる。

【０００７】

【作用】請求項１の発明に係る電子部品受渡し装置にお
いては、読取り手段によって電子部品保持具の基準マー
クが読み取られて電子部品受取り装置と電子部品保持具
との相対位置が修正される。電子部品保持具に位置ずれ
があれば、実際の基準マークの位置とあるべき位置とに
ずれが生じ、この位置ずれの方向および量が読取り手段
によって読み取られる。したがって、それら方向および
量に基づいて電子部品保持具と電子部品受取り装置との
相対位置のずれを位置ずれ修正手段によって修正するこ
とにより、部品受取り装置により電子部品をずれなく受
け取ることができる。

【０００８】電子部品保持具と部品受取り装置との相対
位置のずれの修正は、例えば、部品受取り装置が移動し
て電子部品保持具から電子部品を受け取る場合には、部
品受取り装置の移動量を修正することにより受渡し時に
修正することができる。また、電子部品の受渡しに先立
って電子部品保持具の位置を相対位置のずれのない位置
に修正することによって修正することもできる。

【０００９】請求項２の発明に係る電子部品受渡し装置
においては、支持部材に設けられた複数の基準マークが
読取り手段によって読み取られ、その読取り結果に基づ
いて支持部材の位置ずれの方向および量が算出されて位
置ずれ修正手段により修正される。支持部材は複数の部
品供給カートリッジが取り付けられるものであり、回転
を伴う位置ずれが生じた場合、支持部材の位置によって
位置ずれ量が異なるが、基準マークが複数設けられてい
るため、これら基準マークの個々のずれ量および方向か
ら支持部材のいずれの位置の位置ずれ量および方向もわ
かり、複数の部品供給カートリッジの各々について位置
ずれ量を求めて修正することができ、電子部品受取り装
置は複数の部品供給カートリッジの各々から電子部品を
ずれなく受け取ることができる。

【００１０】

【発明の効果】このように請求項１の発明によれば、電
子部品保持具に位置ずれがあっても電子部品の受渡しを
精度良く行うことができる。電子部品保持具に基準マー
クを設けて位置ずれを修正するようにすれば、電子部品
保持具や電子部品保持具を位置決めする装置等の製造誤
差のすべてが基準マークに現れるため、基準マークの読
取りによってそれら誤差を一挙に修正することができる
のであり、電子部品保持具や位置決め部材等をそれほど
精度高く加工しなくてもよく、電子部品の受渡しを精度
良く行うことができるとともに安価な電子部品受渡し装
置を得ることができる。

【００１１】請求項２の発明においても同様に、電子部
品の受渡しを精度良く行うことができるとともに安価な
電子部品受渡し装置を得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明をプリント基板に電子部品を装
着する電子部品実装装置に適用した場合の実施例を図面
に基づいて詳細に説明する。図１において１０はベース
であり、ベース１０上には基板コンベア１２が設けら
れ、プリント基板１４をＸ軸方向（図において左右方
向）に搬送するようにされている。ベース１０上にはま
た、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向において基板コンベア
１２に対して隣接する位置に２個の部品供給パレット１
６が設けられており、電子部品受取り装置としての電子
部品装着装置１８と共に電子部品受渡し装置を構成して
いる。

【００１３】２個の部品供給パレット１６はそれぞれ、
ベース１０上に設けられた一対ずつのガイドレール２０
に嵌合されている。作業者は部品供給パレット１６を後
方の退避位置へ引き出した状態で段取り替え作業を行っ
た後、ガイドレール２０に沿って電子部品装着装置１８
側のストッパに当接する部品供給位置まで前進させ、図
示しないクランプ装置によってベース１０上に固定す
る。

【００１４】電子部品装着装置１８は、ベース１０上に
立設された４本のコラム２６上に設けられている。コラ
ム２６上にはＹ軸方向に延びる一対のガイドレール２８
がＸ軸方向に距離を隔てて設けられるとともに、それら
ガイドレール２８の側面にそれぞれ取り付けられたボー
ルねじ３０にＹ軸スライド３２に固定のナットが螺合さ
れ、２本のボールねじ３０がそれぞれＹ軸サーボモータ
３４によって回転させられることにより、Ｙ軸スライド
３２がガイドレール２８に案内されて移動させられる。
これらＹ軸サーボモータ３４は交流サーボモータであっ
て駆動回路を共通にしており、同期して回転させられ
る。これらボールねじ３０，Ｙ軸スライド３２およびＹ
軸サーボモータ３４等がＹ軸方向移動装置３５を構成し
ている。

【００１５】Ｙ軸スライド３２上にはボールねじ３６が
Ｘ軸方向に取り付けられるとともにＸ軸スライド３８に
固定のナットが螺合されており、ボールねじ３６がＸ軸
サーボモータ４０によって回転させられることにより、
Ｘ軸スライド３８が移動させられる。Ｘ軸サーボモータ
４０は交流サーボモータであり、これらボールねじ３
６，Ｘ軸スライド３８およびＸ軸サーボモータ４０等が
Ｘ軸方向移動装置４２を構成している。このＸ軸スライ
ド３８には部品保持ヘッドとしての部品装着ヘッド４４
が取り付けられており、部品装着ヘッド４４は、Ｘ軸方
向，Ｙ軸方向の各移動装置４２，３５により水平面内に
おいて任意の位置に移動させられる。

【００１６】部品装着ヘッド４４は、図２および図３に
示すようにＸ軸スライド３８に固定の固定軸４８を有し
ている。固定軸４８は円筒状を成し、上下方向に配設さ
れており、その下端部から順に、円形断面の回転体とし
てのターンテーブル５０，押下部材５１およびスリーブ
５２が取り付けられている。

【００１７】ターンテーブル５０は、２個の軸受５４を
介してＺ軸方向（上下方向）に平行な軸線まわりに回転
可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられている。ター
ンテーブル５０の下端部に設けられた大径部５５の外周
面には、ギヤ５６が設けられ、そのギヤ５６および図示
しない他のギヤ等を介してテーブル回転用サーボモータ
５７（図９参照）の回転が伝達され、それらギヤおよび
テーブル回転用サーボモータ５７等によって構成される
回転駆動装置によってターンテーブル５０が回転させら
れる。

【００１８】大径部５５には、図４に示すように電子部
品６４を吸着保持する１２個の部品吸着具６６が等角度
間隔にかつＺ軸方向に平行に取り付けられている。これ
ら部品吸着具６６はターンテーブル５０の回転により任
意の位相位置に移動させられて電子部品６４を吸着し、
あるいはプリント基板１４に装着する。１２個の部品吸
着具６６の構成はいずれも同じであり、一つについて詳
細に説明する。

【００１９】部品吸着具６６の吸着具本体６７は摺動軸
６８の下端に固定のチャック６９に着脱可能に取り付け
られている。チャック６９は図示を省略する保持機構を
備えており、吸着具本体６７を自動交換装置で交換し得
る。摺動軸６８の外周面にはスプラインが形成され、タ
ーンテーブル５０に設けられたボールスプライン７０に
軸方向に摺動可能に嵌合されている。この摺動軸６８の
ターンテーブル５０から上方へ突出した頭部７１と前記
大径部５５との間にはスプリング７２が配設され、摺動
軸６８を上方に付勢している。また、摺動軸６８の下端
部は大径部５５から下方へ突出させられるとともに、上
記チャック６９が固定され、このチャック６９が大径部
５５に当接することによって摺動軸６８の上昇端位置が
規定されている。

【００２０】吸着具本体６７にはクッション部材６５が
軸方向に相対移動可能に嵌合されるとともに、吸着具本
体６７との間に配設されたスプリング７５によって吸着
具本体６７から抜け出す向き付勢されている。クッショ
ン部材６５は、軸方向に延びる一対の長穴７６において
吸着具本体６７に突設されたピン７７に嵌合され、吸着
具本体６７からの抜出しを阻止されるとともに回転を阻
止されており、部品吸着具６６の下降時にスプリング７
５の圧縮によって余分な下降量が吸収される。

【００２１】クッション部材６５には吸着管７４が嵌合
されており、吸着管７４には吸着具本体６７内に形成さ
れた通路７８，継手部材７９およびバキュームホース８
０および前記スリーブ５２等を介してバキュームが供給
されるが、この供給経路については後に説明する。クッ
ション部材６５にはまた、発光板８１が設けられてい
る。発光板８１は紫外線を吸収して可視光線を発射する
ものである。

【００２２】なお、１２個の部品吸着具６６の各吸着管
７４は径が異なるものとされており、電子部品６４の形
状，寸法に適した吸着管７４を有する部品吸着具６６が
選択して使用され、部品装着ヘッド４４は形状，寸法の
異なる多種類の電子部品６４を同時に保持することがで
きる。この場合、部品吸着具６６によって吸着される電
子部品６４の寸法が大きく、隣接する部品吸着具６６に
より吸着される電子部品６４と干渉する場合には、隣接
する部品吸着具６６は電子部品６４を吸着しないように
される。また、図示は省略するが、固定軸４８内には部
品保持チャックが昇降可能に、スプリングによって上昇
端位置へ付勢されて収容され、大形の電子部品６４を保
持するようにされている。本部品装着ヘッド４４は最も
多くて１３個の電子部品６４を１度に保持することがで
きるのである。

【００２３】ターンテーブル５０には筒状のスプライン
部材８２が固定されており、このスプライン部材８２の
外側に前記押下部材５１が軸方向に摺動可能かつ相対回
転不能に嵌合されている。したがって、押下部材５１
は、ターンテーブル５０に対して軸方向に相対移動可能
であり、ターンテーブル５０と一体的に回転する。押下
部材５１の外周面には円環状の溝８４が形成され、これ
に１対のローラ８６が係合させられている。これらロー
ラ８６はヨーク８８によってＺ軸方向と直角な軸線のま
わりに回転可能に保持されており、ヨーク８８が図示を
省略するカム機構を介して昇降用モータ８９（図９参
照）により昇降させられることによって、押下部材５１
が昇降させられる。

【００２４】押下部材５１には、１２個のエアシリンダ
９２が部品吸着具６６と同心状にかつ下向きに取り付け
られ、ピストンロッド９３は押下部材５１から下方に突
出させられている。なお、図示は省略するが、固定軸４
８内には前記押下部材５１と共に昇降させられる別の押
下部材が摺動可能に嵌合されており、その押下部材にエ
アシリンダ９２と同様なエアシリンダが取り付けられて
いる。

【００２５】前記スリーブ５２は、図３に示すように、
固定軸４８に回転可能に嵌合されるとともに、ターンテ
ーブル５０に固定の前記スプライン部材８２の押下部材
５１から突出した上端部に固定されており、ターンテー
ブル５０および押下部材５１と一体的に回転する。この
スリーブ５２には半径方向通路９４が形成されており、
前記吸着管７４にバキュームを供給するバキュームホー
ス８０が接続されている。バキュームホース８０は、押
下部材５１に形成された貫通穴９５（図２参照）を通っ
て半径方向通路９４に接続されており、半径方向通路９
４は固定軸４８に形成された円環状通路９６に連通させ
られている。円環状通路９６は固定軸４８内に形成され
た通路９７およびバキュームホース９８によってバキュ
ーム源に接続されており、バキュームホース９８の途中
に設けられたバキューム用電磁方向切換弁１００（図９
参照）の切換えにより、吸着管７４にバキュームが供給
されて電子部品６４を吸着し、あるいは解放する。吸着
管７４は円環状通路９６を介してバキューム源に接続さ
れているため、電子部品６４を吸着した状態でターンテ
ーブル５０，押下部材５１およびスリーブ５２が回転し
てもバキューム源に連通した状態に保たれる。

【００２６】また、押下部材５１に取り付けられたエア
シリンダ９２についても同様に、スリーブ５２を介して
エアが供給される。エアシリンダ９２は単動シリンダで
あり、エア室はエアホース１０２によってスリーブ５２
に形成された半径方向通路１０３に接続され、固定軸４
８内に形成された円環状通路１０４，軸方向通路１０６
および軸方向通路に接続されたホース１０８によってエ
ア源に接続されるとともに、ホースの途中に設けられた
エア用電磁方向切換弁１１８（図９参照）の切換えによ
り、エア室にエアが供給，排出されてピストンロッド９
３が伸縮させられるのである。また、円環状通路１０４
を介してエア源に接続されることにより、押下部材５１
等が回転してもエア室へのエアの供給経路が確保され
る。

【００２７】さらに、Ｘ軸スライド３８上には、図１に
示すようにプリント基板１４に付されたプリント基板基
準マークを撮像する読取り手段としてのＣＣＤカメラ１
２０（図９参照）が搭載されている。ＣＣＤカメラ１２
０はＸ軸スライド３８およびＹ軸スライド３２の移動に
より水平面内の任意の位置に移動してプリント基板基準
マークを撮像する。

【００２８】前記２個の部品供給パレット１６上にはそ
れぞれ、図５に示すように、複数の部品供給カートリッ
ジ１３０（以下、カートリッジ１３０と略称する。）が
Ｘ軸方向に並んで取り付けられている。部品供給パレッ
ト１６が支持部材なのであり、カートリッジ１３０と共
に電子部品保持具を構成している。部品供給パレット１
６には位置決めピンが設けられており、複数のカートリ
ッジ１３０はそれぞれ位置決めピンにより位置決めされ
て部品供給パレット１６に取り付けられる。

【００２９】このカートリッジ１３０において、電子部
品６４はテープに保持されてテーピング電子部品とされ
ている。キャリヤテープに等間隔に形成された部品収容
凹部の各々に電子部品が収容され、それら部品収容凹部
の開口がキャリヤテープに貼り付けられたカバーフィル
ムによって塞がれることにより、キャリヤテープ送り時
における電子部品の部品収容凹部からの飛び出しが防止
されているのである。このキャリヤテープがＹ軸方向に
所定ピッチずつ送られることにより、カバーフルムが剥
がされるとともに電子部品が図５に×印で示す部品供給
位置へ送られる。このカートリッジ１３０には、部品供
給位置の近傍に丸印で示すカートリッジ基準マーク１３
２が付されている。その他の構成は本出願人に係る特願
平４−１８５９６６号に記載のカートリッジと同じ構成
であり、詳細な説明は省略する。

【００３０】また、部品供給パレット１６には２個のパ
レット基準マーク１３４が設けられ、ベース１０に対す
る位置決め誤差がわかるようにされている。これらパレ
ット基準マーク１３４は部品供給パレット１６に固定の
台１３６の上面に付けられて、カートリッジ１３０が部
品供給パレット１６に取り付けられた際はカートリッジ
基準マーク１３２と高さが同じで、かつＸ軸方向におい
てほぼ一直線上に位置するようにされている。

【００３１】前記部品供給パレット１６と基板コンベア
１２との間には、図１に示すように高精度電子部品撮像
装置１９０および中精度電子部品撮像装置１９２がＹ軸
方向に並んで設けられている。これら撮像装置１９０，
１９２はいずれも、受光素子がＸ軸方向に１列に並んで
なるラインセンサ１９４，１９６および紫外線照射装置
を有するものである。各紫外線照射装置はそれぞれ、ラ
インセンサ１９４，１９６の受光素子が並ぶ方向に長い
ものであり、受光素子に隣接して設けられるとともに、
紫外線のみの透過を許容するフィルタが設けられてい
る。また、ラインセンサ１９４，１９６には、紫外線を
吸収し、可視光線の透過を許容するフィルタが設けられ
ている。

【００３２】高精度電子部品撮像装置１９０は集光レン
ズが前記ターンテーブル５０の直径のほぼ半分の長さを
有するものとされ、中精度電子部品撮像装置１９２の集
光レンズはターンテーブル５０の直径にほぼ等しい大き
さを有するものとされている。図４に示すように高精度
電子部品撮像装置１９０の方が視野が狭いのであり、そ
の分、解像度が高く、電子部品６４を精度良く撮像する
ことができ、例えば、本体に多数のリード線が取り付け
られて成る電子部品や、それらリード線の間隔が極めて
狭い電子部品６４等の撮像に適している。

【００３３】さらに、部品供給パレット１６にＸ軸方向
に隣接して、部品供給ボックス２００が設置されてい
る。この部品供給ボックス２００は、図６に示すよう
に、多数の棚２０２がフレーム２０４に組み付けられて
成る。各棚２０２のＹ軸に平行な一対の内側面にはそれ
ぞれ、Ｙ軸方向に延びる複数段のガイドレール２０６が
設けられ、各段毎にそれぞれ部品収容トレイ２０８が収
容されている。部品収容トレイ２０８も電子部品保持具
なのである。なお、棚２０２のＹ軸方向の寸法は、部品
収容トレイ２０８のＹ軸方向の寸法の２倍より大きいも
のとされ、ガイドレール２０６は棚２０２のＹ軸方向一
杯に取り付けられている。

【００３４】部品収容トレイ２０８は、図７に示すよう
に、平板状の本体２１０に電子部品６４を収容する部品
収容凹部２１２が複数列、複数行に形成されたものであ
り、本体２１０には２個のトレイ基準マーク２１６（図
には１個のみ示されている）が付されている。この部品
収容凹部２１２に収容された電子部品６４は図１に示す
電子部品受取り装置としての部品取出しロボット２２０
によって部品収容凹部２１２から取り出される。

【００３５】部品取出しロボット２２０は、前記電子部
品装着装置１８に類似した構造のものであり、ガイドレ
ール２２２に案内されつつ２組のボールねじ２２４およ
びＹ軸サーボモータ２２６によりＹ軸方向に移動させら
れるＹ軸スライド２２８と、ガイドレール２３０に案内
されつつボールねじ２３２およびＸ軸サーボモータ２３
４によりＸ軸方向に移動させられるＸ軸スライド２３６
とを備えている。Ｘ軸スライド２３６にはＺ軸方向に垂
下した案内部が設けられており、この案内部に設けられ
たガイドレールにＺ軸スライド２３８が嵌合されてい
る。このＺ軸スライド２３８はボールねじとＺ軸サーボ
モータ２４０により昇降させられる。

【００３６】したがって、Ｚ軸スライド２３８は部品供
給ボックス２００の手前側をＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸の３
方向に移動可能であるが、このＺ軸スライド２３８から
水平に部品供給ボックス２００側へアーム２４２が延び
出させられている。アーム２４２は部品供給ボックス２
００の任意の棚２０２内に侵入可能なのであり、このア
ーム２４２の先端部に電子部品６４を吸着する部品吸着
ヘッド２４４が取り付けられて、所望の部品収容凹部２
１４内の電子部品６４を吸着して取り出し得るようにさ
れている。部品吸着ヘッド２４４へのバキュームの供給
はバキューム用電磁方向切換弁２４６（図９参照）によ
り制御される。アーム２４２にはまた、前記トレイ基準
マーク２１６を撮像するための読取り手段としてのＣＣ
Ｄカメラ２４８が取り付けられている。

【００３７】部品供給ボックス２００の前側の下方位置
には部品コンベア２５０が設けられており、部品取出し
ロボット２２０により取り出された電子部品６４は部品
コンベア２５０上に載置され、電子部品装着装置１８に
供給される。部品コンベア２５０は、部品取出しロボッ
ト２２０が一定の載置位置において１個の電子部品６４
を載置する毎に一定ピッチずつ間欠的に移動するもので
あり、部品コンベア２５０上には種々の電子部品６４が
装着順に並べられ、順次電子部品装着装置１８に供給さ
れる供給位置へ搬送される。

【００３８】さらに、前記基板コンベア１２と前記部品
供給パレット１６との間であって、撮像装置１９０，１
９２に対して部品コンベア２５０とは反対側の位置に
は、部品吸着具保持装置２５２が設けられている。部品
吸着具保持装置２５２は多数の保持部に多種類の部品吸
着具６６を保持しており、装着すべき電子部品６４の種
類が変わった場合には部品装着ヘッド４４が部品吸着具
保持装置２５２の位置へ移動し、自動交換装置２５４
（図９参照）が両者の間で部品吸着具６６の自動交換を
行う。

【００３９】本電子部品実装装置は、図９に示す制御装
置２６０によって制御される。この制御装置２６０はコ
ンピュータを主体とするものであり、前記ＣＣＤカメラ
１２０，２４８の検出結果および高精度電子部品撮像装
置１９０と中精度電子部品撮像装置１９２との各撮像結
果等が供給される。また、駆動回路２６２〜２８６を介
して基板コンベア１２と、電子部品装着装置１８のＸ軸
サーボモータ４０，Ｙ軸サーボモータ３４，テーブル回
転用サーボモータ５７，昇降用モータ８９，バキューム
用電磁方向切弁１００およびエア用電磁方向切換弁１１
８と、部品取出しロボット２２０のＸ軸サーボモータ２
３４，Ｙ軸サーボモータ２２６，Ｚ軸サーボモータ２４
０およびバキューム用電磁方向切弁２４６と、部品コン
ベア２５０と、自動交換装置２５４とを制御する。

【００４０】次に作動を説明する。まず、カートリッジ
１３０によって電子部品６４が供給される場合について
説明する。プリント基板１４への電子部品６４の装着に
先立ってＣＣＤカメラ１２０が移動させられ、全部のカ
ートリッジ１３０の各カートリッジ基準マーク１３２を
撮像する。ＣＣＤカメラ１２０はカートリッジ基準マー
ク１３２の本来あるべき位置へ移動させられて撮像する
のであるが、図１０に示すようにカートリッジ基準マー
ク１３２が×印で示す位置へずれていれば、カートリッ
ジ基準マーク１３２毎にそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方
向の取付位置誤差ΔＸ_CnおよびΔＹ_Cnが算出されてコン
ピュータのＲＡＭに格納される。なお、これら取付位置
誤差ΔＸ_CnおよびΔＹ_Cnは、カートリッジ基準マーク１
３２のあるべき位置に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に
おいてそれぞれいずれの側にあるかによって、正負の符
号を付して格納される。電子部品吸着時には、この取付
位置誤差ΔＸ_CnおよびΔＹ_Cnに基づいて部品装着ヘッド
４４の移動距離を修正することにより、部品吸着具６６
を精度良くカートリッジ１３０の部品供給位置上へ移動
させることができる。Ｘ軸方向移動装置４２およびＹ軸
方向移動装置３５が位置ずれ修正手段を構成しているの
である。

【００４１】また、部品供給パレット１６の２個のパレ
ット基準マーク１３４もＣＣＤカメラ１２０により撮像
され、カートリッジ基準マーク１３２の場合と同様にＸ
軸方向およびＹ軸方向の固定位置誤差ΔＸ_Q1，ΔＹ_Q1，
ΔＸ_Q2，ΔＹ_Q2がＲＡＭに格納される。この理由は後に
説明する。

【００４２】以上のようにして各カートリッジ基準マー
ク１３２の固定の取付位置誤差ΔＸ_CnおよびΔＹ_Cn、お
よび各パレット基準マーク１３４の固定位置誤差Δ
Ｘ_Q1，ΔＹ_Q1，ΔＸ_Q2，ΔＹ_Q2の検出が行われた後、プ
リント基板１４への電子部品６４の装着が行われる。ま
ず、部品装着ヘッド４４がＸ軸方向およびＹ軸方向に移
動させられ、部品吸着位置に移動させられた部品吸着具
６６に電子部品６４が吸着される。ターンテーブル５０
の回転位置のうちＹ軸方向において部品供給パレット１
６に最も近い位置が部品吸着位置であり、ターンテーブ
ル５０の回転により１２個の部品吸着具６６が順次部品
吸着位置へ移動させられて各カートリッジ１３０から電
子部品６４を取り出す。なお、ターンテーブル５０の回
転により部品吸着具６６を部品吸着位置に移動させるこ
とは不可欠ではなく、部品吸着具６６をＸ軸方向および
Ｙ軸方向の移動のみによって目指すカートリッジ１３０
の部品供給位置上へ移動させてもよい。

【００４３】部品吸着具６６の電子部品６４を取り出す
べきカートリッジ１３０はコンピュータのＲＯＭに格納
された電子部品装着データによって設定されており、そ
のデータに基づいて部品装着ヘッド４４のＸ軸，Ｙ軸両
方向における移動距離が算出される。そして、その算出
された移動距離が、各カートリッジ１３０の前記取付位
置誤差ΔＸ_CnおよびΔＹ_Cnだけ修正される。

【００４４】部品吸着具６６により電子部品６４を取り
出す際には、電子部品６４を取り出す部品吸着具６６に
対応して設けられたエアシリンダ９２が作動させられ、
ピストンロッド９３が摺動軸６８の頭部７１に対して微
小な隙間を隔てた位置まで伸長させられる。その状態で
押下部材５１が下降させられることにより、部品吸着位
置に位置決めされた部品吸着具６６のみが下降させられ
てそれの吸着管７４が電子部品６４に当接する。この
際、押下部材５１の下降速度は滑らかに増大させられて
一定値に達し、部品吸着具６６が電子部品６４に当接す
る少し前から滑らかに減速されるため、吸着管７４は電
子部品６４にゆっくり当接する。そして、吸着管７４当
接後の部品吸着具６６の余分な下降はスプリング７５の
圧縮による吸着管７４と吸着具本体６７との相対移動に
よって吸収される。

【００４５】吸着管７４へのバキュームの供給により電
子部品６４を吸着した後、押下部材５１が上昇させられ
る。なお、エアシリンダ９２のピストンロッド９３は押
下部材５１の下降後、バキュームの供給と並行して収縮
させられ、更に押下部材５１がピストンロッド９３の収
縮と並行して上昇させられ、それらが相前後して収縮，
上昇させられる場合に比較してサイクルタイムが短くて
済む。

【００４６】エアシリンダ９２が１２個の部品吸着具６
６のうち電子部品６４を吸着する部品吸着具６６を選択
する選択手段を構成し、押下部材５１および昇降用モー
タ８９を駆動源とする昇降装置が選択された部品吸着具
６６に吸着動作を行わせる吸着具駆動装置を構成してい
るのである。

【００４７】なお、固定軸４８内に配設される部品保持
チャックも部品吸着具６６と同様にして昇降させられ、
電子部品６４を保持する。

【００４８】全部の部品吸着具６６が電子部品６４を吸
着したならば、部品装着ヘッド４４はプリント基板１４
上へ移動して電子部品６４を装着するが、移動の途中で
高精度，中精度の各電子部品撮像装置１９０，１９２に
よって電子部品６４が撮像される。部品装着ヘッド４４
は電子部品撮像装置１９０，１９２上をＹ軸方向に移動
して電子部品６４が撮像されるのであり、この際、ター
ンテーブル５０は、１２個の部品吸着具６６のうち、高
精度電子部品撮像装置１９０によって撮像される電子部
品６４を有する部品吸着具６６が高精度電子部品撮像装
置１９０の視野の範囲内に位置するように回転させられ
る。

【００４９】電子部品６４が電子部品撮像装置１９０，
１９２を通過するとき、高精度，中精度の各電子部品撮
像装置１９０，１９２の紫外線照射装置が紫外線を照射
し、部品吸着具６６の発光板８１がその紫外線を吸収し
て可視光線を発射し、電子部品６４の投影像を形成す
る。高精度，中精度の各電子部品撮像装置１９０，１９
２のラインセンサ１９４，１９６が投影像を形成する光
をライン状に受光し、電子部品６４の画像がコンピュー
タの画像メモリに取り込まれる。制御装置２６０がライ
ンセンサ１９４，１９６から画像信号を読み出し、１ラ
イン分のデータを得るのである。

【００５０】電子部品６４の画像は、部品装着ヘッド４
４が単位距離移動する毎に取り込まれ、部品装着ヘッド
４４が電子部品撮像装置１９０，１９２上を通過し終わ
ったとき、部品装着ヘッド４４に保持された全部の電子
部品６４のデータが画像メモリに記憶される。電子部品
撮像装置１９０，１９２と部品装着ヘッド４４との１回
の相対移動によって全部の電子部品６４の二次元像が一
挙に得られるのであり、制御装置２６０が像データ取得
手段を構成している。

【００５１】そして、現に部品装着ヘッド４４に保持さ
れている電子部品６４の種類を表すデータおよびそれら
電子部品６４を保持している部品吸着具６６および電子
部品保持チャックがどの回転位置にあるかを示すデータ
（これらのデータは電子部品装着データから作成され
る）と、ＲＯＭに格納されている各電子部品６４の基準
データとから、各電子部品６４が各位置の部品吸着具に
正規の位置で保持された場合の正規像データが作成さ
れ、この正規像データと撮像により得られた全部の電子
部品６４の像データとが比較され、各電子部品６４の回
転位置誤差（部品吸着具６６の軸線を回転軸線とする回
転角度誤差）Δθと中心位置誤差ΔＸ_E およびΔＹ_E が
演算される。

【００５２】なお、上記の現に部品装着ヘッド４４に保
持されている電子部品６４の種類を表すデータと、それ
ら電子部品を保持している部品吸着具６６がどの位置に
あるかを示すデータと、撮像により得られた全部の電子
部品６４の像データとから、各電子部品６４を保持して
いる部品吸着具６６等を予め定められている一定の回転
位置へ回転させた場合の像データが作成され、この像デ
ータとＲＯＭに格納されている基準データとの比較によ
って回転位置誤差Δθと中心位置誤差ΔＸ_E およびΔＹ
_E が演算されるようにすることも可能である。

【００５３】いずれにしても、演算された中心位置誤差
ΔＸ_E およびΔＹ_E は部品装着ヘッド４４のＸ軸方向お
よびＹ軸方向の移動距離の修正によって修正される。ま
た、回転位置誤差Δθは、ターンテーブル５０の回転に
よって修正される。この場合、ターンテーブル５０の回
転により電子部品６４のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置
にずれΔｘおよびΔｙが生ずる。そのため、部品装着ヘ
ッド４４のＸ軸方向およびＹ軸方向の移動距離は、これ
らずれΔｘおよびΔｙをなくすようにも修正される。タ
ーンテーブル５０を回転させる回転駆動装置およびＸ軸
方向，Ｙ軸方向の各移動装置４２，３５が電子部品６４
の回転位置誤差修正装置を構成しているのである。

【００５４】部品装着ヘッド４４の移動距離は更に、プ
リント基板１４の位置決め誤差をなくすようにも修正さ
れる。プリント基板１４のＸ軸方向およびＹ軸方向にお
ける位置決め誤差はプリント基板１４に設けられたプリ
ント基板基準マークからわかり、プリント基板１４の位
置決め後、電子部品６４の装着前に撮像されて算出され
ており、このような部品吸着具６６による電子部品６４
の保持姿勢の修正ならびにプリント基板１４の位置修正
により、電子部品６４は適正な姿勢でプリント基板１４
の適正な位置に装着される。

【００５５】装着時には、吸着時と同様に、電子部品６
４を装着する部品吸着具６６に対応するエアシリンダ９
２が作動させられてピストンロッド９３が摺動軸６８の
頭部７１に対向する位置へ下降させられ、その状態で押
下部材５１が下降させられて電子部品６４がプリント基
板１４に載置される。載置後、部品吸着具６６へのバキ
ュームの供給が断たれ、吸着時と同様にエアシリンダ９
２が収縮させられるとともに押下部材５１が上昇させら
れて部品吸着具６６が上昇する。装着後、次に電子部品
６４をプリント基板１４に装着する部品吸着具６６が移
動距離を修正されて装着位置へ移動し、電子部品６４を
プリント基板１４に装着する。部品装着ヘッド４４によ
り保持された全部の電子部品６４のプリント基板１２へ
の装着が終了すれば、部品装着ヘッド４４は新たな電子
部品６４を保持するために部品供給パレット１６へ移動
する。

【００５６】以上のようにして、所定量の電子部品６４
のプリント基板１２への装着が行われた後、プリント基
板１２の種類が変わり、あるいはいずれかのカートリッ
ジ１３０内の電子部品６４がなくなるなどした場合に
は、それまで電子部品６４を供給していた部品供給パレ
ット１６が退避位置へ後退させられ、予め準備されてい
たもう一方の部品供給パレット１６が部品供給位置へ前
進させられて固定される。この部品供給パレット１６
が、これへのカートリッジ１３０の取付け後始めて部品
供給位置に固定された場合には、前述の場合と同様に、
全カートリッジ１３０のカートリッジ基準マーク１３２
の撮像からの作動が繰り返されるが、既に１度でも部品
供給位置に固定されたことがあるのであれば、以下のよ
うにして今回の取付位置誤差ΔＸ_Cn′およびΔＹ_Cn′が
求められた後、電子部品６４の装着が行われる。

【００５７】一旦ベース１０上の部品供給位置に固定さ
れて電子部品６４を供給していた部品供給パレット１６
が、カートリッジ１３０への部品補給等のため退避位置
へ後退させられ、再度部品供給位置へ前進させられて固
定されたとき、部品供給パレット１６の固定位置は、す
べてのカートリッジ１３０が部品供給パレット１６に取
り付けられた後、その部品供給パレット１６が部品供給
位置に固定されたときの固定位置（当初の固定位置と称
する）からずれるのが普通である。したがって、まず、
ＣＣＤカメラ１２０が本来パレット基準マーク１３４が
あるべき位置へ移動させられて、パレット基準マーク１
３４が撮像され、今回のパレット基準マーク１３４の固
定位置誤差（本来あるべき位置からのずれ量）ΔＸ_P1，
ΔＹ_P1，ΔＸ_P2，ΔＹ_P2が、図１１（ａ）に示すように
求められるのである。

【００５８】そして、これら今回の固定位置誤差Δ
Ｘ_P1，ΔＹ_P1，ΔＸ_P2，ΔＹ_P2と、当初の固定位置誤差
ΔＸ_Q1，ΔＹ_Q1，ΔＸ_Q2，ΔＹ_Q2との差が、部品供給パ
レット１６の当初の固定位置と今回の固定位置とのずれ
を表すことになる。このように、部品供給パレット１６
の固定位置がずれれば、それに支持されているカートリ
ッジ１３０のベース１０に対する位置にもずれが生ずる
が、一旦部品供給パレット１６に取り付けられたカート
リッジ１３０が部品供給パレット１６に取り付けられた
ままである限り、カートリッジ基準マーク１３２とパレ
ット基準マーク１３４との位置関係は変わらないため、
２個のパレット基準マーク１３４の撮像により得られる
固定位置のずれ量に基づいて各カートリッジ１３０の当
初の固定位置誤差を修正することにより、各カートリッ
ジ１３０の今回の取付位置誤差（本来あるべき位置から
のずれ量）を求めることができる。

【００５９】部品供給パレット１６が再度ベース１０上
の部品供給位置に固定されたときに、あらためて全部の
カートリッジ基準マーク１３２を撮像すれば、カートリ
ッジ１３０の位置誤差を求めることができるが、撮像に
時間がかかる。それに対し、パレット基準マーク１３４
の固定位置誤差の差に基づいてカートリッジ１３０の取
付位置誤差を修正する場合には、２個のパレット基準マ
ーク１３４を撮像するのみでよく、多数のカートリッジ
１３０の取付位置誤差を迅速に修正することができるの
である。

【００６０】具体的には、２個のパレット基準マーク１
３４の各Ｘ軸方向の今回の固定位置誤差ΔＸ_P1，ΔＸ_P2
の平均値（ΔＸ_P1＋ΔＸ_P2）／２から前記当初の固定位
置誤差ΔＸ_Q1，ΔＸ_Q2の平均値（ΔＸ_Q1＋ΔＸ_Q2）／２
が差し引かれて、部品供給パレット１６の今回の固定位
置の当初の固定位置からのずれ量が、Ｘ軸方向修正量Δ
Ｘ_D として演算される。Ｘ軸方向に関しては全てのカー
トリッジ基準マーク１３２に対する修正量が一律なので
あり、ＲＡＭに格納されている各カートリッジ基準マー
ク１３２のＸ軸方向の取付位置誤差ΔＸ_Cnがこの修正量
だけ修正されたものが今回の各カートリッジ基準マーク
１３２のＸ軸方向の取付位置誤差ΔＸ_Cn´としてＲＡＭ
に格納される。なお、次にまた部品供給パレット１６が
退避位置へ後退させられた場合にも同様にして新しい取
付位置誤差が演算されるので、当初の取付位置誤差ΔＸ
_CnはＲＡＭに残される。

【００６１】上記のように、Ｘ軸方向の修正量は全ての
カートリッジ基準マーク１３２に対して一律であるのに
対し、Ｙ軸方向に関しては各カートリッジ基準マーク１
３２に対する修正量が相異なる。これらの修正量は次の
ようにして求められる。図１１（ｂ）に示すように、当
初○印の位置にあった２個のパレット基準マーク１３４
が今回は×印の位置へ移動したとすれば、各カートリッ
ジ基準マーク１３２のＹ軸方向の修正量は一次式ｙ＝
｛（ΔＹ_D2−ΔＹ_D1）／Ｌ｝・ｘ＋ΔＹ_D1から求められ
る。ただし、ΔＹ_D1＝ΔＹ_P1−ΔＹ_Q1，ΔＹ_D2＝ΔＹ_P2
−ΔＹ_Q2であり、Ｌは２個のパレット基準マーク１３４
のＸ軸方向における距離である。この一次式は、パレッ
ト基準マーク１３４のＹ軸方向のずれのない位置を原点
とし、一方のパレット基準マーク１３４をＸ軸方向の原
点として求められる。

【００６２】各カートリッジ基準マーク１３２のＹ軸方
向における修正量はこの一次式を満足するはずであり、
一方のパレット基準マーク１３４からの距離Ｄ_n をこの
一次式に代入することにより各カートリッジ基準マーク
１３２のＹ軸方向における修正量｛（ΔＹ_D2−ΔＹ_D1）
／Ｌ｝・Ｄ_n ＋ΔＹ_D1が算出される。そして、カートリ
ッジ基準マーク１３２毎にＲＡＭに格納されているＹ軸
方向の当初の取付位置誤差ΔＹ_Cnが上記修正量だけそれ
ぞれ修正されることにより今回の各カートリッジ基準マ
ーク１３２のＹ軸方向の取付位置誤差ΔＹ_Cn′が求めら
れ、ＲＡＭに格納される。

【００６３】これら取付位置誤差ΔＸ_Cn′，ΔＹ_Cn′が
求められた後、ＲＯＭに格納されている電子部品装着デ
ータに基づいて部品装着ヘッド４４のＸ軸，Ｙ軸両方向
における移動距離が算出される。そして、その算出され
た移動距離が取付位置誤差ΔＸ_Cn′，ΔＹ_Cn′だけ修正
されて、電子部品６４の各カートリッジ１３０からの取
出しが行われる。これ以外の作動は前記作動と同様であ
る。

【００６４】以上は、部品供給パレット１６が退避位置
へ後退させられたがカートリッジ１３０の交換は行われ
なかった場合の説明であるが、多数のカートリッジ１３
０のうちの一部のものが交換された場合には、それら交
換されたカートリッジ１３０の取付位置誤差の検出が以
下のようにして行われる。カートリッジ１３０の一部を
交換した場合には、作業者はそれら交換したカートリッ
ジ１３０の番号を図示を省略する入力装置から入力して
おく。すると、次の部品供給パレット１６が部品供給位
置へ前進させられて固定された場合に、前述のようにパ
レット基準マーク１３４の撮像が行われた後に、上記番
号が入力されているカートリッジ１３０のカートリッジ
基準マーク１３２の撮像も行われる。

【００６５】そして、交換されなかったカートリッジ１
３０については前述のようにして今回の取付位置誤差が
求められるが、交換されたカートリッジ１３０について
は上記カートリッジ基準マーク１３２の撮像の結果から
今回の取付位置誤差が求められる。また、パレット基準
マーク１３４の当初の固定位置誤差と今回の固定位置誤
差との差に基づいて、交換された各カートリッジ１３０
のカートリッジ基準マーク１３２の位置における当初の
位置と今回の位置との各ずれ量が計算され、それらずれ
量に基づいて、交換された各カートリッジ１３０が当初
から部品供給パレット１６に取り付けられていたと仮定
した場合の取付位置誤差（当初の取付位置誤差）が逆算
され、それまでＲＡＭに格納されていた当初の取付位置
誤差と置換される。これによって、以後、交換された各
カートリッジ１３０を当初から取り付けられていた他の
カートリッジ１３０と同様に扱うことが可能になる。

【００６６】以上、電子部品６４が部品供給パレット１
６に取り付けられたカートリッジ１３０によって供給さ
れる場合について説明したが、部品供給ボックス２００
によって供給される場合もある。この場合には、部品取
出しロボット２２０が部品収容トレイ２０８の部品収容
凹部２１２から電子部品６４を取り出して部品コンベア
２５０上に位置決めした状態で載せ、部品装着ヘッド４
４は部品コンベア２５０上に位置決めされた電子部品６
４を吸着してプリント基板１４に装着する。

【００６７】この際、部品収容トレイ２０８に付された
トレイ基準マーク２１６をＣＣＤカメラ２４８により撮
像して部品収容トレイ２０８の位置誤差を検出し、部品
取出しロボット２２０のＸ軸，Ｙ軸方向の移動距離を修
正することにより電子部品６４を確実に取り出すことが
できる。部品取出しロボット２２０をＸ軸，Ｙ軸方向に
移動させるボールねじ２２４，２３２，Ｙ軸サーボモー
タ２２６，Ｘ軸サーボモータ２３４，Ｙ軸スライド２２
８およびＸ軸スライド２３６等が位置ずれ修正手段を構
成しているのである。また、部品コンベア２５０にもコ
ンベア基準マークを設けて部品コンベア２５０の停止位
置誤差がわかるようにすれば、部品装着ヘッド４４によ
る電子部品６４の吸着を確実に行うことができる。

【００６８】なお、部品収容トレイ２０８に収容された
全部の電子部品６４が取り出されたならば、その部品収
容トレイ２０８は部品取出しロボット２２０のアーム２
４２によって後方へ押し出され、次の段の部品収容トレ
イ２０８から電子部品６４を取り出し得るようにされ
る。部品供給ボックス２００の棚２０２に設けられたガ
イドレール２０６はＹ軸方向において部品収容トレイ２
０８の寸法の２倍より長いものとされているため、電子
部品６４のなくなった部品収容トレイ２０８を後方へ退
避させることができるのである。また、以上の説明にお
いては、部品供給パレット１６からの電子部品６４の供
給と部品供給ボックス２００からの供給とを別々に説明
したが、これらから供給される電子部品６４を混合して
部品装着ヘッド４４に保持させ、プリント基板１２の装
着させることも勿論可能である。

【００６９】このように本実施例によれば、電子部品装
着装置１８による部品供給パレット１６からの電子部品
６４の吸着およびプリント基板１４への装着も、部品取
出しロボット２２０による部品供給ボックス２００から
の吸着も、基準マークの撮像に基づく位置修正を伴って
行われるため、装置の構成部材の加工精度や組立精度を
低くすることができ、装置の製造コストを著しく低減す
ることができる。カートリッジ１３０と部品吸着具６６
との相対位置誤差および部品収容トレイ２０８と部品吸
着ヘッド２４４との相対位置誤差は、極めて多くの構成
部材の加工誤差，組立誤差の累積である。したがって、
これらの相対位置精度を高めるためには、それら多くの
構成部材全ての加工精度および組立精度を高めることが
必要であり、製造コストが非常に高くなることを避け得
ないのでるが、本実施例におけるように、基準マークの
撮像によりこれらの累積誤差を修正すれば、これら構成
部材の加工精度および組立精度を高める必要がなくな
り、製造コストを著しく低減させ得るのである。

【００７０】また、本実施例においては、電子部品６４
が部品供給パレット１６と部品供給ボックス２００との
両方から供給され、これらはそれぞれ大きく性質を異に
する電子部品６４の供給に適している。また、部品供給
ボックス２００は、多数の棚２０２がフレーム２０４に
組み付けられて成るものであり、棚２０２の組み合わせ
を変えることにより、部品供給ボックス２００によって
供給し得る電子部品の種類や数を変えることができる。
その上、部品装着ヘッド４４も多種類の部品吸着具６６
を自動交換して使用し得、かつ大形の部品を保持する部
品保持チャックも備えているため、極めて広範囲の電子
部品６４を装着することができる。

【００７１】さらに、部品装着ヘッド４４の全部の部品
吸着具６６および部品保持チャックによって吸着，保持
された電子部品６４の像データを一斉に取得することが
でき、電子部品６４の像を１個ずつ取得する場合に比較
して迅速に取得し得るとともに、電子部品６４を迅速に
プリント基板に装着することができる。

【００７２】また、本実施例においては電子部品撮像装
置が高精度用，中精度用の２種類設けられており、電子
部品６４の種類に応じて精度良く撮像することができ
る。

【００７３】さらに、本実施例においては、部品吸着具
６６自身は回転せず、ターンテーブル５０の回転によっ
て電子部品６４の回転位置誤差Δθが修正されるように
なっているため、部品吸着具６６を自身の軸心まわりに
回転させて回転位置誤差Δθを修正する場合のように専
用のノズル回転装置を必要とせず、装置コストを低減す
ることができる。

【００７４】また、１２個の部品吸着具６６は、電子部
品６４の吸着，装着を行う部品吸着具６６のみが下降さ
せられるようになっているが、そのためのエアシリンダ
９２は全部の部品吸着具６６の各々に対応して設けられ
るとともに、エアシリンダ９２，押下部材５１および押
下部材５１の昇降装置が部品装着ヘッド４４に設けられ
て部品吸着具６６と共に移動するようにされており、部
品吸着具６６がＸ軸方向，Ｙ軸方向のいずれの位置にあ
ってもエアシリンダ９２および押下部材５１の作動によ
って吸着，装着動作を行わせることができる。

【００７５】さらに、本実施例において電子部品装着装
置１８のＹ軸スライド３２と部品取出しロボット２２０
のＹ軸スライド２２８とは、それぞれ２個のＹ軸サーボ
モータ３４，２２６によって移動させられるようになっ
ているため、こじりや振動を生ずることなく迅速に移動
させることができる。長手形状のＹ軸スライド３２，２
２８を、一方の端部のみを長手方向と直角な方向に駆動
することにより移動させる場合には、Ｙ軸スライド３
２，２２８とそれに支持されているＸ軸スライド３８，
２３６等の慣性に基づくこじりや振動が生じ易く、高速
で移動させることができないのであるが、本実施例にお
けるように両端部を駆動すれば高速で移動させてもこじ
りや振動が生じることがないのである。

【００７６】なお、上記実施例においては部品供給パレ
ット１６とカートリッジ１３０との両方に基準マーク１
３４，１３２が設けられていたが、１個の部品供給パレ
ット１６に取り付けられている多数のカートリッジ１３
０のうちの代表的な２個（例えば、両端の２個）のカー
トリッジ基準マーク１３２をパレット基準マーク１３４
の代わりとして利用することも可能である。これら代表
的なカートリッジ１３０が交換されない限り、これらの
カートリッジ基準マーク１３２が部品供給パレット１３
４に対して相対移動することがないので、これらのカー
トリッジ基準マーク１３２を部品供給パレット１６に固
定して設けられたパレット基準マーク１３４とみなすこ
とができるのである。これら代表的な２個のカートリッ
ジ１３０のいずれかが交換された場合には、もう一度全
てのカートリッジ基準マーク１３２の撮像から行えばよ
い。

【００７７】また、カートリッジ１３０を部品供給パレ
ット１６に精度良く取り付けることは比較的容易である
ため、部品供給パレット１６のみに基準マークを設け、
部品供給パレット１６のベース１０に対する固定位置誤
差のみに基づいてカートリッジ１３０の取付位置誤差を
求め、部品吸着具６６の移動距離を修正するようにして
もよい。

【００７８】逆に、カートリッジ１３０のみに基準マー
クを設けてもよい。この場合には、部品供給パレット１
６をベース１０上の部品供給位置に固定する毎にカート
リッジ基準マーク１３２を読み取って位置ずれ量および
方向を算出するのである。この場合には、カートリッジ
１３０が電子部品保持具であることとなる。

【００７９】カートリッジのみに基準マークを設ける例
を図１８に示す。本実施例において複数の部品供給カー
トリッジ３６０（以下、カートリッジ３６０と略称す
る。）は、移動テーブル３６２上にＸ軸方向に並んで取
り付けられている。移動テーブル３６２上には、図２４
に示すように位置決めピン３６４が１個のカートリッジ
３６０について２個ずつ、Ｙ軸方向に距離を隔てて立設
されており、カートリッジ３６０は位置決めピン３６４
により位置決めされて移動テーブル３６２に取り付けら
れている。

【００８０】カートリッジ３６０において電子部品は、
前記カートリッジ１３０におけると同様にテープに保持
されてテーピング電子部品とされている。テーピング電
子部品は、図２０に示すカートリッジ本体３６８の上面
上を所定ピッチずつ送られ、カートリッジ本体３６８の
先端部に回動可能に取り付けられたカバー３７０の下側
へ送られる。

【００８１】キャリヤテープに貼り付けられて部品収容
凹部を覆うカバーフィルムは、カバー３７０に設けられ
たスリット３７２を通って引き出され、図示しないリー
ルにより巻き取られる。また、カバーフィルムを剥がさ
れたキャリヤテープはカバー３７０とカートリッジ本体
３６８との間を送られ、カバー３７０のスリット３７２
より先端側に設けられた開口３７４に至った部品収容凹
部内の電子部品が図１８に示す部品装着ヘッド３７６に
よって取り出される。開口３７４が設けられた位置が各
カートリッジ３６０の部品供給位置である。このカバー
３７０の上面には、開口３７４にＹ軸方向において隣接
する位置にカートリッジ基準マーク３７８が設けられて
いる。

【００８２】移動テーブル３６２は、図１９に示すベー
ス３８２上に設けられたボールねじ３８４が図示しない
サーボモータによって回転させられることにより、一対
のガイドレール３８６に案内されてＸ軸方向に移動させ
られる。それにより複数のカートリッジ３６０のうちの
１つが、その部品供給位置が部品装着ヘッド３７６の部
品吸着位置と一致する部品取出し位置へ移動させられ
る。

【００８３】部品装着ヘッド３７６は、図示しない回転
駆動装置によってＺ軸方向に平行な軸線のまわりに回転
させられるターンテーブル３８８を有している。このタ
ーンテーブル３８８はＸ軸方向およびＹ軸方向には移動
せず、図１８に矢印で示す方向に回転させられることに
より、等角度間隔に取り付けられた１２個の部品吸着具
３９０が黒丸を付して示す１２の位置に順次停止させら
れる。これら１２個の停止位置のうち、最も移動テーブ
ル３６２側のカートリッジ３６０上方の位置が部品吸着
位置であり、部品吸着位置から９０度隔たった位置が部
品保持姿勢検出位置とされ、更に９０度隔たった位置が
部品装着位置とされるとともに、部品保持姿勢検出位置
と部品装着位置との間に部品保持姿勢修正位置が設けら
れている。

【００８４】１２個の部品吸着具３９０はそれぞれター
ンテーブル３８８に自身の軸線のまわりに回転可能かつ
昇降可能に支持されている。部品吸着位置と部品装着位
置とにはそれぞれ部品吸着具昇降装置が設けられてお
り、部品吸着具３９０を昇降させて電子部品を吸着，装
着させる。また、部品保持姿勢修正位置には部品吸着具
回転装置が設けられ、部品吸着具３９０を自身の軸線の
まわりに回転させて部品保持姿勢の回転位置誤差Δθを
修正するようにされている。

【００８５】カートリッジ基準マーク３７８はＣＣＤカ
メラ３９２によって読み取られる。ＣＣＤカメラ３９２
は、その撮像面３９４の中心Ｏ（図２１参照）が部品取
出し位置に移動させられたカートリッジ３６０のカート
リッジ基準マーク３７８の中心と一致する位置に固定し
て設けられている。

【００８６】カートリッジ基準マーク３７８の読取り
は、電子部品のプリント基板への装着開始前に行われ
る。移動テーブル３６２の移動により複数のカートリッ
ジ３６０が順次部品取出し位置へ移動させられ、各カー
トリッジ基準マーク３７８がＣＣＤカメラ３９２によっ
て読み取られるのであるが、図２１に示すように、撮像
面３９４の中心Ｏとカートリッジ基準マーク３７８の中
心とがずれていることがある。カートリッジ基準マーク
３７８は部品供給位置に隣接して設けられており、カー
トリッジ基準マーク３７８のずれは部品供給位置のずれ
と見做すことができる。

【００８７】カートリッジ３６０の部品供給位置（図２
３，図２４には黒丸印を付して示す）のずれＧは、例え
ば、図２２に示すように、カートリッジ３６０がテーブ
ル３６２の上面に傾いて取り付けられることにより生
じ、あるいは図２３に示すようにカートリッジ本体３６
８のそりによって生じ、あるいは図２４に示すように位
置決めピン３６４の取付誤差によって生ずる。図２２〜
図２４に示すようにカートリッジ３６０の部品供給位置
の位置ずれはＸ軸方向に大きく生じ、Ｙ軸方向における
ずれは極く僅かであり、Ｘ軸方向のずれを修正すれば電
子部品を確実に吸着することができ、Ｙ軸方向について
は修正しなくても支障はない。

【００８８】したがって、ＣＣＤカメラ３９２による撮
像に基づいてカートリッジ基準マーク３７８のＸ軸方向
における各位置ずれ量Δｘが算出され、カートリッジ３
６０毎にコンピュータのＲＡＭに格納される。なお、こ
の位置ずれ量は電源がＯＦＦにされてもバックアップさ
れて消去されないようになっている。

【００８９】そして、カートリッジ３６０が移動テーブ
ル３６２の移動によって部品取出し位置へ移動させられ
るとき、Ｘ軸方向の位置ずれ量Δｘが読み出され、移動
テーブル３６２の移動距離が修正されて部品供給位置が
部品吸着位置と一致するようにされる。そのため、カー
トリッジ３６０の取付位置にずれがあっても部品吸着具
３９０は電子部品を吸着することができる。

【００９０】電子部品の吸着後、部品保持姿勢検出位置
において部品吸着具３９０による電子部品の保持姿勢が
撮像され、水平面内における中心位置誤差ΔＸ_E ，ΔＹ
_E および回転位置誤差Δθが算出される。回転位置誤差
Δθは部品吸着具３９０の回転により修正され、中心位
置誤差ΔＸ_E ，ΔＹ_E はプリント基板の移動距離の修正
により修正され、電子部品はプリント基板の適正な位置
に適正な姿勢で装着される。

【００９１】このように本実施例の電子部品受渡し装置
によれば、カートリッジ３６０に設けられたカートリッ
ジ基準マーク３７８を予め読み取ってテーブル３６２の
移動距離を修正することにより、カートリッジ３６０の
部品供給位置にずれがあっても部品吸着具３９０が電子
部品を吸着することができるようにされており、部品装
着ヘッド３７６の作動開始当初から電子部品を確実に吸
着することができる。

【００９２】上述のように、部品保持姿勢検出位置にお
いて部品吸着具３９０による電子部品の保持姿勢が撮像
され、中心位置誤差ΔＸ_E ，ΔＹ_E が算出されるように
なっており、カートリッジ基準マーク３７８の撮像に基
づいて移動テーブル３６２の移動距離を修正しない場
合、中心位置誤差ΔＸ_E ，ΔＹ_E に部品供給位置に位置
ずれが含まれるため、それに基づいて移動テーブル３６
２の移動距離を修正することにより部品吸着具３９０が
電子部品を吸着し得るようにすることもできる。しか
し、この場合には、部品装着ヘッド３７６の作動開始当
初から、位置ずれ量の算出によって移動テーブル３６２
の移動距離が修正されるまでの間は部品供給位置と部品
吸着位置とがずれたままであり、部品吸着具３９０が電
子部品を吸着し損なうことがあるのに対し、本電子部品
受渡し装置においては部品装着ヘッド３７６の装着動作
の開始当初から移動テーブル３６２の移動距離が修正さ
れるため、部品吸着具３９０が電子部品を吸着し損なう
ことがないのである。

【００９３】カートリッジ基準マーク３７８の読取りお
よび位置ずれ量の算出は、段取り替えに伴うプログラム
変更や電子部品がなくなったこと等によるカートリッジ
３６０の交換毎に行われる。この場合、コンピュータの
ＲＡＭに格納された交換前の位置ずれ量はクリアされて
新たな位置ずれ量が格納される。

【００９４】また、カートリッジ基準マーク３７８の位
置ずれ量Δｘは、装置の電源がＯＦＦにされてもクリア
されないようになっているため、次の電子部品の装着が
前回の続きから行われるとき、再度カートリッジ基準マ
ーク３７８を撮像して位置ずれ量を算出しなくてもよ
く、迅速に電子部品の装着を開始することができる。

【００９５】以上の説明から明らかなように、本実施例
においては、カートリッジ３６０が電子部品保持具を構
成し、部品装着ヘッド３７６が電子部品受取り装置を構
成し、ＣＣＤカメラ３９２が読取り手段を構成し、移動
テーブル３６２，ボールねじ３８４および図示しないサ
ーボモータ等が位置ずれ修正手段を構成しているのであ
る。

【００９６】なお、基準マークは、カートリッジ１３
０，３６０や部品供給パレット１６に限らず、部品吸着
具保持装置２５２にも基準マークを設け、部品吸着具６
６の交換時の位置決め精度を向上させるようにしてもよ
い。

【００９７】また、上記実施例においては、部品装着ヘ
ッド４４が移動するようにされていたが、電子部品撮像
装置を移動させて電子部品６４を撮像するようにしても
よい。

【００９８】さらに、上記実施例においては、ラインセ
ンサによって撮像された全部のデータが画像メモリに格
納され、電子部品６４以外の部分のデータも記憶される
ようになっていたが、部品吸着具６６および部品保持チ
ャックを中心とする一定の領域のデータのみが画像メモ
リに格納されるようにすることも可能であり、それによ
って画像メモリの所要記憶容量を小さくすることができ
る。

【００９９】さらに、上記実施例において撮像精度の異
なる２種類の電子部品撮像装置が設けられていたが、２
種類設けることは不可欠ではなく、１種類のみでもよ
い。

【０１００】また、上記実施例において、部品吸着具６
６は部品装着ヘッド４４にターンテーブル５０の回転軸
線を中心とする一円周上に設けられていたが、例えば、
Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向のみに１列に並ぶように設け
られる場合、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ複数列
ずつ並んで設けられる場合等、部品吸着具が任意の配列
で設けられた部品装着ヘッドにより保持された電子部品
を撮像する装置にも本発明を適用することができる。

【０１０１】さらにまた、上記実施例において移動装置
３５，４２を構成するＹ軸サーボモータ３４，Ｘ軸サー
ボモータ４０はいずれも交流サーボモータとされていた
が、パルスモータを使用してもよい。

【０１０２】上記実施例において電子部品６４はライン
センサを有する撮像装置によって撮像されていたが、図
１２に示すようにＣＣＤカメラ３００を有する撮像装置
３０２によって撮像してもよい。この撮像装置３０２
は、前記高精度電子部品撮像装置１９０および中精度電
子部品撮像装置１９２と同様に紫外線を照射する紫外線
照射装置および２種類のフィルタを有しており、部品吸
着具の発光板が紫外線を吸収して可視光線を照射するこ
とにより電子部品の投影像が形成される。ＣＣＤカメラ
３００は部品装着ヘッド４４に保持された全部の電子部
品６４を撮像するのに十分な撮像面を有しており、部品
装着ヘッド４４は電子部品６４の吸着後、カメラ３００
上へ移動した状態で停止し、全部の電子部品６４が一挙
に撮像され、その撮像結果に基づいて回転位置誤差およ
び中心位置誤差が算出される。

【０１０３】また、上記各実施例において部品供給パレ
ット１６は前進，後退のみ可能とされていたが、移動の
態様を変更することも可能である。例えば、図１３に示
すように、２個あるいは３個の部品供給パレット３０６
を含む部品供給パレット群を２群設け（図１３に示す部
品供給パレット群については１群について部品供給パレ
ットが２個ずつ設けられている）、各群内において部品
供給パレット３０６をそれぞれ、移動装置によって矢印
で示すように一方向に循環式に移動させるのである。こ
のようにすれば、各群１個ずつ、計２個の部品供給パレ
ット３０６から電子部品を供給しつつ、他の部品供給パ
レット３０６に対する段取り替え作業を行うことができ
る。

【０１０４】また、図１４に示すように、基板コンベア
１２の一方の側に部品供給パレット３１０を２個設け、
それら部品供給パレット３１０をＸ軸方向に移動可能と
する一方、基板コンベア１２の他方の側に部品供給パレ
ット３１２を位置を固定して設けてもよい。この場合に
は部品供給パレット３１２と基板コンベア１２との間に
も高精度電子部品撮像装置３１４および中精度電子部品
撮像装置３１６を設ける。このように基板コンベア１２
の両側に部品供給パレットを設ければ、供給し得る電子
部品６４の種類を増やすことができる。

【０１０５】さらに、基板コンベアの両側に部品供給パ
レットを設ける場合、図１５に示すように２個の基板コ
ンベア３２０を並行に設けてもよい。このようにすれ
ば、一方の基板コンベア３２０によってプリント基板１
４が搬送される間に他方の基板コンベア３２０により位
置決め支持されたプリント基板１４に電子部品を装着す
ることができ、あるいは２枚のプリント基板１４に同時
に電子部品を装着することができ、装着能率を向上させ
ることができる。また、この場合、一方の基板コンベア
３２０側にＸ軸方向に移動する部品供給パレット３２２
および循環式の部品供給パレット３２４が設けられ、他
方の基板コンベア３２０の側にＸ軸方向に移動する部品
供給パレット３２６が設けられている。

【０１０６】この場合、部品装着ヘッドを２個設け、各
部品装着ヘッドがそれぞれ部品供給パレット３２２，３
２４，３２６から電子部品を受け取り、２個の基板コン
ベア３２０によりそれぞれ搬送される２枚のプリント基
板に並行して電子部品６４を装着するようにしてもよ
い。

【０１０７】さらにまた、図１６に示すように、基板コ
ンベア３３０を２個設けるとともに、一方の基板コンベ
ア３３０に隣接して循環式の部品供給パレット３３２を
２群設け、他方の基板コンベア３３０に隣接してＸ軸方
向のみに移動する部品供給パレット３３４を１対設けて
もよい。

【０１０８】また、図１７に示すように、基板コンベア
３４０の一方の側に固定の部品供給パレット３４２と、
循環式の部品供給パレット３４４とを設け、他方の側に
固定の部品供給パレット３４６を設けるとともに、部品
供給パレット３４２，３４４にＹ軸方向に隣接して部品
供給ボックス３４８を設けてもよい。

【０１０９】これらの他にも、基板コンベア，位置固定
の部品供給パレット，循環式の部品供給パレット，一方
向のみに移動する部品供給パレットおよび部品供給ボッ
クスの数および配置は、目的に応じて種々に組み合わせ
ることが可能である。そして、図１３ないし図１７の電
子部品受渡し装置を含む多種類の電子部品受渡し装置
は、複数種類の単位ブロックを量産し、それらを適宜組
み合わせて構成することが可能であり、それによって、
多様な要求に答え得る、自由度に富んだ電子部品受渡し
装置シリーズを得ることができる。

【０１１０】さらに、上記各実施例において電子部品撮
像時の照明は、部品吸着具に設けた発光板が紫外線を吸
収して可視光線を発射することにより行われていたが、
これ以外の態様で照明してもよい。例えば、部品吸着具
に発光ダイオードを有して発光する発光板およびその光
を拡散する拡散板を設けて電子部品に光を当てるのであ
る。

【０１１１】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した
態様で本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および２の発明の一実施例である電子
部品受渡し装置を備えた電子部品実装装置を示す平面図
である。

【図２】上記電子部品受渡し装置を構成する電子部品装
着装置の部品装着ヘッドを示す正面断面図である。

【図３】上記部品装着ヘッドの部品吸着具にバキューム
を供給するホースの配管を示す図である。

【図４】上記部品装着ヘッドにおける部品吸着具の配置
を示す平面図である。

【図５】上記電子部品受渡し装置を構成する部品供給パ
レットを示す平面図である。

【図６】上記電子部品実装装置の部品供給ボックスを示
す斜視図である。

【図７】上記部品供給ボックスを構成する棚に収容され
る部品供給トレイの一部を示す斜視図である。

【図８】上記棚の一部を示す正面図である。

【図９】上記電子部品実装装置を制御する制御装置を示
すブロック図である。

【図１０】上記部品供給パレット自体の固定位置誤差お
よびその部品供給パレットへのカートリッジの取付位置
誤差の検出を説明する図である。

【図１１】上記部品供給パレットの固定位置誤差の変化
に応じたカートリッジの取付位置誤差の修正量の算出を
説明する図である。

【図１２】電子部品撮像装置がＣＣＤカメラにより構成
された電子部品実装装置を示す平面図である。

【図１３】電子部品受渡し装置の別の態様を示す図であ
る。

【図１４】電子部品受渡し装置の別の態様を示す図であ
る。

【図１５】電子部品受渡し装置の別の態様を示す図であ
る。

【図１６】電子部品受渡し装置の別の態様を示す図であ
る。

【図１７】電子部品受渡し装置の別の態様を示す図であ
る。

【図１８】請求項１の発明の別の実施例である電子部品
受渡し装置を概略的に示す平面図である。

【図１９】図１８に示す電子部品受渡し装置の側面断面
図である。

【図２０】図１８に示す電子部品受渡し装置の部品供給
カートリッジの先端部をＣＣＤカメラと共に示す斜視図
である。

【図２１】図１８に示す電子部品受渡し装置の部品供給
カートリッジのカートリッジ基準マークがＣＣＤカメラ
によって撮像された状態を示す図である。

【図２２】図１８に示す電子部品受渡し装置の部品供給
カートリッジの部品供給位置のずれの原因を説明するた
めの図である。

【図２３】図１８に示す電子部品受渡し装置の部品供給
カートリッジの部品供給位置のずれの別の原因を説明す
るための図である。

【図２４】図１８に示す電子部品受渡し装置の部品供給
カートリッジの部品供給位置のずれの更に別の原因を説
明するための図である。

【符号の説明】

１６ 部品供給パレット １８ 電子部品装着装置 ３５ Ｙ軸方向移動装置 ４２ Ｘ軸方向移動装置 ４４ 部品装着ヘッド ６４ 電子部品 ６６ 部品吸着具 １２０ ＣＣＤカメラ １３０ 部品供給カートリッジ １３２ カートリッジ基準マーク １３４ パレット基準マーク ２００ 部品供給ボックス ２０８ 部品収容トレイ ２１６ トレイ基準マーク ２２０ 部品取出しロボット ２２４ ボールねじ ２２６ Ｙ軸サーボモータ ２２８ Ｙ軸スライド ２３２ ボールねじ ２３４ Ｘ軸サーボモータ ２３６ Ｘ軸スライド ２４８ ＣＣＤカメラ ２６０ 制御装置 ３０６，３１０，３１２，３２２，３２４，３２６，３
３２，３３４，３４２，３４４，３４６ 部品供給パレ
ット ３４８ 部品供給ボックス ３６０ カートリッジ ３６２ 移動テーブル ３７６ 部品装着ヘッド ３７８ カートリッジ基準マーク ３８４ ボールねじ ３９２ ＣＣＤカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 康雄 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械 製造株式会社内 (72)発明者 須原 信介 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機械 製造株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の電子部品を保持する電子部品保持
   具と、 その電子部品保持具に設けられた基準マークと、 前記電子部品保持具から前記電子部品を受け取る電子部
   品受取り装置と、 前記基準マークを読み取る読取り手段と、 その読取り手段の読取り結果に基づいて前記電子部品受
   取り装置と前記電子部品保持具との相対位置のずれを修
   正する位置ずれ修正手段とを含むことを特徴とする電子
   部品受渡し装置。
2. 【請求項２】 前記電子部品保持具が、それぞれ多数の
   電子部品を保持し、予め定められた位置に１個ずつ供給
   する複数の部品供給カートリッジが共通の支持部材に固
   定されたものであり、前記基準マークが支持部材の互に
   隔たった複数個所に設けられている請求項１に記載の電
   子部品受渡し装置。