JPH11284396A - 電気部品撮像方法および電気部品装着システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像能率の良い電気部品撮像方法，電気部品
装着システムを提供する。 【解決手段】 Ｙ軸スライド上に設けたＸ軸スライドに
２個を１組とする部品吸着具９４を２組、９０度間隔で
設ける。各組の２個ずつの部品吸着具９４の各軸線を通
り、軸線に直角な直線は、２辺がＸ軸，Ｙ軸に平行に設
けられた撮像装置の正方形の視野２３４の対角線２３
６，２３８の一方と平行になる。電気部品供給装置から
の電気部品９６の取出し後、プリント基板へ移動する途
中でＸ軸スライドを、各組の２個の部品吸着具９４の軸
線が、視野２３４の対角線２３６，２３８の一方と、撮
像装置の光軸に対して軸対称位置において直交する状態
で停止させ、同じ組の２個の部品吸着具９４が保持する
２個の電気部品９６を同時に視野２３４内に位置させ、
同時に撮像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気部品（電気・
電子回路を構成する回路部品）を撮像する方法および電
気部品をプリント基板等の回路基材に装着するシステム
に関するものであり、特に、撮像能率の向上に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】部品供給装置により供給される電気部品
は、例えば、特開平７−４５９９５号公報に記載されて
いるように、部品吸着具により吸着されて部品供給装置
から取り出され、回路基材に装着されるが、部品吸着具
に保持された電気部品には、保持位置誤差があることが
ある。保持位置誤差は、部品吸着具の軸線と交差する平
面内における位置誤差であって、電気部品の中心の吸着
具軸線に対する位置誤差であり、部品供給装置に保持さ
れた状態における電気部品の部品供給装置に対するずれ
や、部品吸着具が電気部品を吸着する際の電気部品の部
品吸着具に対するずれ等により生ずる。そのため、撮像
装置を設け、部品吸着具により部品供給装置から取り出
された電気部品を撮像して保持位置を検出するととも
に、保持位置誤差を算出し、回路基材への装着に先立っ
て修正し、回路基材の部品装着箇所に精度良く装着する
ことが行われている。

【０００３】上記公報に記載の電気部品装着システムに
おいて部品吸着具は、水平面内において互いに直交する
Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動する移動部材に保持され
ており、撮像装置は、部品供給装置と回路基材支持装置
との間に設けられていて、部品吸着具が部品供給装置か
ら電気部品を取り出した後、回路基材支持装置へ移動す
る途中で電気部品が撮像されるようにされている。

【０００４】この電気部品装着システムにおいて部品吸
着具は移動部材に１個保持されており、１個の電気部品
の装着毎に移動部材は部品供給装置と回路基材支持装置
との間を往復する。それに対し、移動部材に部品吸着具
を複数保持させれば、移動部材の部品供給装置と回路基
材支持装置との間の１回の移動により、複数の電気部品
を回路基材に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。しかしながら、複数の電気部品は１個
ずつ撮像装置により撮像されるため、１個撮像される毎
に移動部材を移動させて電気部品を撮像位置に位置決め
することが必要であって撮像に時間がかかり、電気部品
装着能率を低下させる問題が生ずる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用お
よび効果】本発明は、以上の事情を背景とし、電気部品
を能率良く撮像し得る撮像方法および電気部品を能率良
く装着し得る電気部品装着システムを提供することを課
題として為されたものである。本発明によって、下記各
態様の電気部品撮像方法および電気部品装着システムが
得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項
に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形
式で記載する。各項に記載の特徴の組合わせの可能性を
明示するためである。 （１）負圧により電気部品を吸着して保持する部品吸着
具を２個、それら部品吸着具の軸線が、撮像装置の正方
形の視野の一対角線と、撮像装置の光軸に対して軸対称
位置において直交する状態に配置し、それら２個の部品
吸着具にそれぞれ保持させた電気部品を前記撮像装置に
より同時に撮像する電気部品撮像方法（請求項１）。２
個の部品吸着具によりそれぞれ吸着された２個の電気部
品は、撮像装置の正方形の視野内に同時に位置し、同時
に撮像されるため、電気部品を１個ずつ撮像する場合に
比較して能率良く撮像を行うことができる。視野の中心
と光軸とは一致しており、２個の部品吸着具を視野の対
角線上において光軸に対して軸対称の位置に配置すれ
ば、部品吸着具同士の干渉を回避しつつ、撮像装置の限
られた大きさの視野の中に２個の部品吸着具を配置する
ことができ、視野を効率良く利用することができる。ま
た、２個同時に撮像が可能な電気部品の寸法範囲が広
く、２個の電気部品を同時に撮像することによる撮像能
率向上効果を広く享受し得る。 （２）前記２個の部品吸着具を１組として、複数組の部
品吸着具を１個の移動部材に保持させ、その移動部材の
移動により、各組の部品吸着具に保持させた電気部品を
順次前記正方形の視野内に位置させ、２個ずつの電気部
品を順次撮像する撮像方法。１組の部品吸着具により保
持された電気部品を撮像した後、移動部材が移動させら
れ、別の組の部品吸着具により保持された電気部品が撮
像される。部品吸着具の組数が増えても、電気部品を１
個ずつ撮像する場合に比較して撮像時間が半分で済み、
能率良く撮像することができる。発明の実施の形態にお
いて説明するように、各組の２個ずつの部品吸着具の軸
線とそれぞれ直交する複数の直線がすべて視野の対角線
の一方と平行になるようにすれば、部品吸着具の視野に
対する位置決めが容易であるが、それらすべての直線が
視野の対角線の一方と平行であることは不可欠ではな
い。例えば、移動部材が回転体であれば、各組の２個ず
つの部品吸着具の軸線と直交する直線が視野の対角線に
対して傾斜していても、移動部材を回転させることによ
り、各組の上記直線が視野の対角線に平行となる状態と
することができる。各組の部品吸着具を、それら吸着具
の軸線が視野の一対角線と、撮像装置の光軸に対して軸
対称位置において直交する状態で停止させることができ
るのである。 （３）部品供給装置から供給される電気部品を負圧によ
り部品吸着具に吸着して保持し、その電気部品の保持位
置を撮像装置による撮像によって検出し、保持位置と保
持方位との少なくとも一方の誤差を修正した上で、回路
基材支持装置に支持された回路基材に装着する電気部品
装着システムであって、前記撮像装置が正方形の視野を
有するものであり、前記部品吸着具が２個を１組として
少なくとも１組移動部材に保持されており、その移動部
材が移動部材移動装置により、前記部品吸着具の各々が
前記部品供給装置に対向する部品受取位置から、前記撮
像装置に対向する撮像位置を通過して、前記回路基材支
持装置に支持された回路基材に対向する部品装着位置へ
移動させられ、かつ、前記撮像位置においては、各組の
部品吸着具がそれら部品吸着具の軸線が、前記撮像装置
の正方形の視野の一対角線と、撮像装置の光軸に対して
軸対称位置において直交する状態で停止させられる電気
部品装着システム（請求項２）。移動部材は、例えば、
部品吸着具の軸線と直交する平面内において互いに直交
するＸ軸方向とＹ軸方向との少なくとも一方に直線移動
する直線移動部材とすることができる。あるいは、移動
部材を、複数の部品吸着具を共通の旋回軸線のまわりに
旋回させるものとすることもできる。この場合、電気部
品装着システムは、複数の部品吸着具をそれらの旋回軌
跡上に予め定められた作業位置に順次位置決めする部品
吸着具位置決め装置を含むものとされる。部品吸着具位
置決め装置は、特開平９−２３７９９７号公報に記載さ
れているように、上記旋回軸線のまわりに互いに独立に
回動可能な複数の移動部材たる回動部材と、それら複数
の回動部材に、それぞれ旋回軸線を一周するとともに、
その一周の間に３回以上の停止を含み、かつ互いに一定
時間差を有する回動運動を付与する移動部材移動装置た
る回動運動付与装置とを備え、それら回動部材の各々に
旋回軸線から等距離の位置に部品吸着具が保持される。
回動運動付与装置を、２つの回動部材が撮像位置に同時
に停止して２個の電気部品が同時に撮像されるように構
成してもよく、あるいは複数の回動部材の各々に部品吸
着具を２つずつ保持させ、複数の回動部材を１つずつ撮
像位置に停止させるとともに、２個の電気部品が同時に
撮像されるようにしてもよい。あるいは、部品吸着具位
置決め装置を、例えば、特許公報第２６４４９１４号に
記載されているように、旋回軸線のまわりに間欠回転さ
せられる移動部材たる間欠回転体と、間欠回転体を間欠
回転させる移動部材移動装置たる回転体回転装置とを含
むものとしてもよい。複数の部品吸着具は、間欠回転体
上において間欠回転角度間隔に等しい角度間隔で設けら
れるとともに、隣接する２個の部品吸着具が、各ノズル
の軸線が、撮像装置の正方形の視野の一対角線と、撮像
装置の光軸に対して軸対称位置において直交する状態と
なるように設けられる。間欠回転体は正逆両方向に回転
するものとしてもよい。回転体は間欠回転体に限らず、
正逆両方向へ任意の角度、回転する回転体としてもよ
い。さらに、まだ、未公開であるが、本発明の出願人に
よる特願平８−３１５８５９号の明細書に記載されてい
るように、上記部品吸着具位置決め装置全体を移動装置
により、回路基材支持装置と部品供給装置とに跨がる搬
送平面内の任意の移動させてもよい。この場合、部品吸
着具位置決め装置全体を移動させる移動装置は、回動部
材を回動させる回動運動付与装置や回転体回転装置と共
に移動部材移動装置を構成する。電気部品装着システム
がいずれであっても、撮像は、部品吸着具の組数と同じ
回数行われるが、全部の電気部品を１個ずつ撮像する場
合に比較して撮像時間が半分で済み、電気部品を回路基
材に能率良く装着することができる。部品吸着具による
電気部品の保持位置誤差は、例えば、移動部材の移動距
離の修正や、回路基材支持装置による回路基材の位置決
め位置の修正により修正される。保持方位誤差は、電気
部品の軸線まわりの回転位置誤差であり、保持方位誤差
が修正される場合、 (4)項に記載の電気部品装着システ
ムにおけるように、部品吸着具の組は移動部材に回転可
能に設けられ、部品吸着具が吸着具回転装置によって自
身の軸線まわりに回転させられることにより方位誤差が
修正される。吸着具回転装置は、移動部材に設けてもよ
く、あるいは移動部材とは別に、移動部材の移動経路内
に吸着具回転位置を固定的に設定し、その位置に吸着具
回転装置を設けてもよい。 （４）前記部品吸着具の組が複数組前記移動部材に、各
部品吸着具が回転可能な状態で保持された (3)項に記載
の電気部品装着システム（請求項３）。本態様の装着シ
ステムにおいては、部品吸着具を回転させて保持方位誤
差を修正することが可能であり、撮像装置による電気部
品の撮像データに基づいて電気部品の保持位置誤差と共
に方位誤差が算出され、部品吸着具が回転させられて方
位誤差が修正される。(5)項に記載されているように、
複数の部品吸着具を共通の駆動歯車および回転駆動装置
により回転させる場合、複数の部品吸着具は駆動歯車の
回転軸線を中心とする一円周上に配置されるが、複数の
部品吸着具が個々に回転させられるのであれば、一円周
上に配置することは不可欠ではなく、任意の位置に配置
すればよい。 （５）前記移動部材に、回転軸線まわりに回転可能な駆
動歯車とそれを回転させる回転駆動装置とが保持されて
おり、前記複数組の部品吸着具が、各部品吸着具の軸線
が前記回転軸線を中心とする円周と直交する状態で前記
移動部材に保持され、各部品吸着具と一体的に回転する
被駆動歯車が前記駆動歯車と噛み合わされた (4)項に記
載の電気部品装着システム（請求項４）。駆動歯車が回
転させられれば、駆動歯車と噛み合わされた複数の被駆
動歯車が一斉に回転させられ、全部の部品吸着具が自身
の軸線のまわりに一斉に回転させられる。部品吸着具が
自身の軸線まわりに回転させられることにより、それに
保持された電気部品の保持方位誤差が修正される。電気
部品は、直前の電気部品の回路基材への装着後に回転さ
せられて保持方位誤差が修正されるが、回路基材に装着
される電気部品を保持した部品吸着具以外の部品吸着具
も回転させられるため、複数の電気部品のうち、２番目
以降に装着される電気部品の保持方位には、自身よりも
前に回路基材に装着された電気部品の保持方位誤差修正
のための角度が含まれることとなり、その分を考慮して
保持方位誤差が修正されるように駆動歯車の回転角度お
よび回転方向が設定される。回転方向は回転角度が少な
くて済む方向に設定されることが望ましい。駆動歯車お
よび回転駆動装置は移動部材に設けられているため、移
動部材の移動中に保持方位誤差を修正することができ
る。また、駆動歯車および回転駆動装置が複数の部品吸
着具に共通となっているめ、装置コストが安くて済む。 （６）前記駆動歯車の回転軸線と前記複数組の部品吸着
具の各々の回転軸線とが互いに平行である (5)項に記載
の電気部品装着システム。例えば、移動部材が一軸線ま
わりに回転する回転体とされる場合、前記特願平８−３
１５８５９号の明細書に記載されているように、複数の
部品吸着具を、回転軸線を中心線とする円錐面の複数の
母線の各々を中心として設けてもよい。その場合、回転
軸線は、それぞれ水平に設けられた回路基材支持装置お
よび部品供給装置に対する垂線に対して、円錐面の一母
線が回路基材支持装置および部品供給装置と直交する状
態となる角度だけ傾斜させられる。そして、部品吸着具
の各々の回転軸線は、回転体の回転軸線と平行な駆動歯
車の回転軸線に対して傾斜することとなる。この態様に
おいて、部品吸着具による電気部品の吸着，装着は、部
品吸着具の軸線が、それぞれ水平に設けられた部品供給
装置および回路基材支持装置に対する垂線と平行となる
位置において行われ、撮像は、部品吸着具の軸線がその
垂線に対して傾斜し、水平面に対して傾斜した状態とな
る位置において行われ、視野は水平面に対して傾斜した
平面内に設定されることになる。この態様において、撮
像位置で隣接する２個ずつの部品吸着具がそれぞれ保持
する電気部品が同時に撮像されれば、それら２個の電気
部品が撮像装置の光軸に直角な姿勢から微小角度傾斜す
ることを避け得ない。それに対し、本態様におけるよう
に、駆動歯車の回転軸線と複数組の部品吸着具の各々の
回転軸線とを互いに平行に設ければ、上記傾斜を回避す
ることができる。 （７）前記複数組の部品吸着具が、前記駆動歯車の回転
軸線を中心とする円周上に９０度の角度間隔で配置され
た (4)ないし (6)項のいずれか１つに記載の電気部品装
着システム。移動部材は、２〜４組、合計４〜８個の部
品吸着具を保持し得る。複数組の部品吸着具の配置角度
間隔が９０度であることは不可欠ではないが、９０度に
すれば、各組の２個ずつの部品吸着具の軸線と直交する
直線同士が互いに平行あるいは直角となり、移動部材
の、回転を伴わない平行移動のみで、各組の２個ずつの
部品吸着具を視野の対角線上に位置決めすることができ
る。 （８）前記移動部材移動装置が前記移動部材を、前記回
路基材支持装置の回路基材支持面に平行な平面内におい
て互いに直交するＸ軸とＹ軸とにそれぞれ平行なＸ軸方
向とＹ軸方向とに移動させるものである (3)ないし (7)
項のいずれか１つに記載の電気部品装着システム。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本願の装置発明の一実施形
態である電気部品装着システムを図面に基づいて説明す
る。この電気部品装着システムにおいて行われる撮像方
法が本願の方法発明の一実施形態である。本電気部品装
着システム８は、図１に概略的に示すように、ベッド１
０，ベッド１０上に設けられた基板搬送装置１２，装着
対象材の一種である回路基材たるプリント基板１４を基
板搬送装置１２に搬入する基板搬入コンベヤ１６，基板
搬送装置１２からプリント基板１４を搬出する基板搬出
コンベヤ１８，複数個（本実施形態では１６個）の電気
部品供給ユニット群２０を含む電気部品供給装置２１お
よび複数台（本実施形態では１６台）の電気部品装着ユ
ニット２２を含む電気部品装着装置２３を含んでいる。

【０００７】基板搬送装置１２は、プリント基板１４を
支持する基板支持部材２４を複数備えている。これら基
板支持部材２４は一列に並べられ、それぞれ水平な回路
基材支持面においてプリント基板１４を支持し、基板支
持部材移動装置によって一斉に間欠的に移動させられる
ことにより、プリント基板１４が複数の基材支持部材２
４が並ぶ一直線に沿って設定ピッチずつ搬送される。基
板支持部材２４が回路基材支持装置を構成している。こ
の基板搬送装置１２は、特開平７−４５９９５号公報に
記載の基板搬送装置と同様に構成されており、本発明の
理解とは関係が薄いため、図示および詳細な説明は省略
する。

【０００８】１６台の電気部品装着ユニット２２は、基
板搬送装置１２によるプリント基板１４の搬送方向（図
１においては左右方向であって水平方向であり、以下、
基板搬送方向と称する。また、基板搬送方向をＸ軸方向
とする。）に沿って隙間なく並んで設けられている。各
電気部品装着ユニット２２の基板搬送方向と平行な方向
の寸法は、プリント基板１４の基板搬送方向の寸法より
小さく、各電気部品装着ユニット２２の基板搬送方向に
おける装着可能領域２６は、電気部品装着ユニット２２
の基板搬送方向の寸法より小さく、電気部品装着ユニッ
ト２２は、プリント基板１４の装着可能領域２６内に位
置する部分に予め定められた種類の電気部品を装着す
る。本電気部品装着システムにおいては、複数の電気部
品装着ユニット２２が並行して１枚のプリント基板１４
に電気部品を装着し、電気部品の装着が能率良く行われ
る。

【０００９】装着可能領域２６の水平面（回路基材支持
面に平行な平面）内において基板搬送方向と直交する方
向（Ｙ軸方向とする）の寸法は、最も大きいプリント基
板１４の同方向の寸法より大きくされている。プリント
基板１２の基板搬送方向と平行な方向の寸法は、１６台
の電気部品装着ユニット２２が並ぶ方向の寸法より大き
いこともあり、小さいこともある。なお、プリント基板
１４の大きさに合わせて基板搬送装置１２の基板支持部
材２４が変えられる。基板搬送装置１２の最小搬送ピッ
チを１Ｐとすれば、本実施形態では、１台の電気部品装
着ユニット２２の基板搬送方向と平行な方向の寸法は８
Ｐ、装着可能領域２６の基板搬送方向と平行な方向の寸
法は５Ｐとされており、隣接する装着可能領域２６間の
距離は３Ｐであり、基板搬送装置１２によるプリント基
板１４の搬送ピッチは４Ｐとされている。基板搬送装置
１２は、装着可能領域の幅より小さい距離ずつプリント
基板１４を搬送して停止させるものである。このように
すれば、プリント基板１４はいずれの部分も、必ず１６
個の装着可能領域２６の各々の内に位置することがで
き、１６台の電気部品装着ユニット２２により電気部品
が装着され得る。搬送ピッチは、４Ｐであることは不可
欠ではなく、４Ｐより小さくてもよく、大きくてもよ
い。

【００１０】なお、図示は省略するが、電気部品の装着
が終了したプリント基板１４を支持していた基板支持部
材２４を基板搬入コンベヤ１６側へ戻す戻し装置が設け
られている。また、基板搬送装置１２の搬送方向の両端
部はそれぞれ、１６台の電気部品装着ユニット２２の両
側から延び出させられ、搬送方向において上流側の延出
部が待機領域を構成し、下流側の延出部が基板降ろし領
域を構成している。基板降ろし領域においては、プリン
ト基板１４が基板支持部材２４から降ろされて基板搬出
コンベヤ１８へ搬出されるとともに、基板支持部材２４
が戻し装置へ移載される。基板支持部材２４は戻し装置
によって待機領域に隣接する位置へ戻されるとともに、
基板搬送装置１２の待機領域を構成する部分へ移載さ
れ、基板搬入コンベヤ１６から基板支持部材２４へプリ
ント基板１４が搬入され、支持される。

【００１１】待機領域の上方には、プリント基板１４に
設けられた基準マークを撮像する基準マーク撮像装置２
８（図１０参照）が設けられている。基準マーク撮像装
置２８はＣＣＤカメラを有し、ＣＣＤカメラがカメラ移
動装置によって水平面内の任意の位置へ移動させられ、
プリント基板１４に設けられた複数個の基準マーク（本
実施形態においては２個の基準マークが対角線上に設け
られている）を撮像する。この撮像データに基づいて複
数の部品装着箇所の各々についてＸ軸，Ｙ軸方向の位置
誤差が演算されて、プリント基板１４への電気部品の装
着時に修正される。

【００１２】１６個の電気部品供給ユニット群２０はそ
れぞれ、１６台の電気部品装着ユニット２２の各々に対
応して設けられており、各電気部品供給ユニット群２０
は、複数の電気部品供給ユニット３０（図２参照）を備
えている。これら電気部品供給ユニット３０により供給
される電気部品は、部品保持テープにより保持されてテ
ープ化電気部品とされている。部品保持テープには多数
の電気部品収容凹部が等間隔に設けられ、各電気部品収
容凹部に電気部品が収容されるとともにカバーテープが
貼り付けられて電気部品収容凹部の開口が塞がれてい
る。

【００１３】テープ化電気部品は、リール３２に巻き付
けられており、図示しない送り装置により１ピッチずつ
送られ、カバーテープを剥がされた電気部品のうち、先
頭の電気部品が予め設定された部品供給位置Ａへ送られ
る。部品供給位置Ａの近傍部（部品供給位置Ａを含む）
が部品供給部であり、複数の電気部品供給ユニット３０
は、ベッド１０上に位置を固定して設けられたユニット
支持台３４上に、各部品供給部が基板搬送方向と平行な
一直線上に並ぶ状態で設けられている。複数台の電気部
品装着ユニット２２の各々に対して、電気部品供給ユニ
ット３０が複数個ずつ配列されているのである。なお、
電気部品供給ユニットは、ケーシング内に収容された電
気部品を振動，傾斜，空気流，コンベアベルト等あるい
はそれらの組合わせにより一列に並べて部品供給部へ送
り、１個ずつ供給するもの等、種々の態様の電気部品供
給ユニットが採用可能である。

【００１４】また、プリント基板１４の部品装着面の高
さと電気部品供給ユニット３０により保持された電気部
品の上面の高さとは、ほぼ同じにされている。１６個の
電気部品供給ユニット群２０の各々の複数の電気部品供
給ユニット３０は、１６台の電気部品装着ユニット２２
がそれぞれ、ほぼ均等にプリント基板１４に電気部品を
装着し得るように配設することが望ましい。

【００１５】１６台の電気部品装着ユニット２２はそれ
ぞれ、同様に構成されており、そのうちの１つを代表的
に説明する。前記ベッド１０には、図２および図３に示
すように、支柱４０がＹ軸方向に距離を隔てて立設され
るとともに、支柱４０上にはビーム４２がＹ軸方向に平
行に固定されている。ビーム４２の下面にはねじ軸たる
ボールねじ４４および一対の直線状の案内部材たるガイ
ドレール４６がＹ軸方向に平行に設けられており、Ｙ軸
スライド４８がナット５０においてボールねじ４４に螺
合されるとともに、被案内部材たるガイドブロック５２
においてガイドレール４６に摺動可能に嵌合されてい
る。ボールねじ４４がＹ軸サーボモータ５４（図１０参
照）によって回転させられることにより、Ｙ軸スライド
４８がＹ軸方向と平行な方向に移動させられる。

【００１６】Ｙ軸スライド４８には、ねじ軸たるボール
ねじ（図示省略）および一対の直線状の案内部材たるガ
イドレール５８（図３には一方のガイドレール５８のみ
図示されている）がＸ軸方向に平行に設けられており、
ボールねじがＸ軸サーボモータ６０（図１０参照）によ
って回転させられることにより、Ｘ軸スライド６２がガ
イドレール５８に案内されてＸ軸方向と平行な方向に移
動させられる。

【００１７】Ｘ軸スライド６２には、図４に示すよう
に、回転軸６６が垂直軸線まわりに回転可能かつ軸方向
に移動不能に嵌合されるとともに、そのＸ軸スライド６
２から突出した上端部に被駆動プーリ６８が固定されて
いる。被駆動プーリ６８はタイミングプーリであり、被
駆動プーリ６８には、Ｘ軸スライド６２に設けられたノ
ズル回転用サーボモータ７０の回転が、ノズル回転用サ
ーボモータ７０の出力軸７２に固定の駆動プーリ７４，
タイミングベルト７６により伝達され、回転軸６６が正
逆両方向に任意の角度回転させられる。駆動プーリ７４
もタイミングプーリである。回転軸６６のＸ軸スライド
６２から突出した下端部には、駆動歯車７８が同心にか
つ一体的に設けられており、回転軸６６が回転させられ
ることにより、駆動歯車７８が上下方向（垂直方向）に
延びる自身の軸線まわりに回転させられる。回転軸６６
と、ノズル回転用サーボモータ７０と、被駆動プーリ６
８，駆動プーリ７４およびタイミングベルト７６を含む
回転伝達装置とが駆動歯車７８を回転させる回転駆動装
置８２を構成している。

【００１８】Ｘ軸スライド６２には、図６に示すよう
に、駆動歯車７８の軸線Ｏ（図６において駆動歯車７８
の図示は省略されている）を中心とする一円周上に複数
個（本実施形態では４個）の嵌合孔８０が設けられてい
る。詳細には、駆動歯車７８の軸線Ｏを通り、Ｙ軸方向
に平行な直線Ｌと、軸線Ｏを中心とする円の円周Ｃとの
交点Ｉから正逆両方向へ４５度ずつ離れた２点α₁ ，α
₂ の各々について、正逆両方向に角度θずつ離れた位置
にそれぞれ嵌合孔８０が設けられている。点α₁，α₂
に対して角度θずつ離れた２個ずつの嵌合孔８０が組を
成し、２組の嵌合孔８０は互いに９０度間隔で設けられ
ている。４個の嵌合孔８０は、そのうちの２個ずつがＹ
軸方向の位置が同じであるが、Ｘ軸方向の位置は全部異
ならされており、Ｘ軸方向に並んで設けられている。ま
た、同じ組に属する２個ずつの嵌合孔８０の各中心線を
通り、中心線と直交する直線は、Ｘ軸およびＹ軸に対し
て４５度傾斜させられている。角度θの設定については
後に説明する。

【００１９】これら嵌合孔８０は、図４および図５に１
個を代表的に示すように、駆動歯車７８の軸線に平行
に、Ｘ軸スライド６２を上下方向に貫通して形成された
垂直な貫通孔であり、中空円筒状のスリーブ８４が嵌合
されている。スリーブ８４は、嵌合孔８０の長さより短
く、嵌合孔８０の上部を残して嵌合孔８０に嵌合されて
おり、スリーブ８４のＸ軸スライド６２から下方への突
出端部に設けられた突部において、固定手段の一種であ
るボルト８８によりＸ軸スライド６２に固定されてい
る。スリーブ８４内の孔および嵌合孔８０のスリーブ８
４が嵌合されていない部分が保持孔を構成している。

【００２０】スリーブ８４内には、吸着具保持軸９０が
軸方向に相対移動可能かつ相対回転可能に嵌合されてい
る。スリーブ８４は、移動部材本体を構成するＸ軸スラ
イド６２と共に移動部材８６を構成しており、Ｘ軸スラ
イド６２，Ｙ軸スライド４８，ボールねじ４４およびナ
ット５０を含み、Ｙ軸サーボモータ５４の回転を直線運
動に変換する運動変換装置，図示しないボールねじおよ
びナットを含み、Ｘ軸サーボモータ６０の回転を直線運
動に変換する運動変換装置，Ｙ軸サーボモータ５４，Ｘ
軸サーボモータ６０等が移動部材移動装置の一種である
ＸＹロボット９３を構成している。本実施形態において
は、Ｘ軸スライド６２の吸着具保持軸９０を保持する部
分が移動部材本体を兼ね、Ｘ軸スライド６２と移動部材
本体とが一体的に構成されているのである。

【００２１】嵌合孔８０は４個設けられ、Ｘ軸スライド
６２には、吸着具保持軸９０が４本、配設されている。
移動部材８６には、駆動歯車７８の軸線を中心とする一
円周上に位置する部分に、吸着具保持軸９０が４本、配
設されているのである。これら４本の吸着具保持軸９０
の各構成は同じであり、１本を代表的に説明する。吸着
具保持軸９０には、軸方向に延び、下端に開口する吸着
具嵌合孔９２が同心に形成されるとともに、部品吸着具
９４が嵌合されており、負圧により電気部品９６を吸着
し、保持する。嵌合孔８０は上下方向（垂直）に設けら
れており、吸着具保持軸９０および吸着具保持軸９０に
保持された部品吸着具９４は、上下方向（垂直）に設け
られている。部品吸着具９４は、ノズル保持体９８と、
ノズル保持体９８に嵌合された吸着ノズル１００とを有
し、ノズル保持体９８において吸着具嵌合孔９２に軸方
向に摺動可能に嵌合されるとともに、ノズル保持体９８
と吸着具保持軸９０（吸着具嵌合孔９２の底面）との間
に配設された付勢手段の一種である弾性部材であって、
ばね部材たる圧縮コイルスプリング１０２により吸着具
保持軸９０から突出する向きに付勢されている。また、
ノズル保持体９８には、発光板１０４が一体的に設けら
れている。吸着具保持軸９０はノズル保持軸でもある。
発光板１０４の下面には、蛍光材料の層が形成されてお
り、紫外線を吸収して可視光線を放射する。嵌合孔８０
は、駆動歯車７８の軸線に平行に形成されており、嵌合
孔８０に嵌合された吸着具保持軸９０により保持された
部品吸着具９４の回転軸線と、駆動歯車７８の回転軸線
とは互いに平行である。

【００２２】ノズル保持体９８には、係合ピン１０６が
直径方向に嵌合されるとともに、一端部がノズル保持体
９８から突出させられ、係合部の一種である係合突部を
形成している。係合ピン１０６の突出端部は、吸着具保
持軸９０の吸着具嵌合孔９２を画定する周壁に吸着具保
持軸９０の軸方向に平行に形成された係合部の一種であ
る係合凹部たる長穴１０８に、長穴１０８の長手方向に
相対移動可能に嵌合され、部品吸着具９４の吸着具保持
軸９０に対する軸方向の相対移動を許容しつつ、相対回
転が阻止されている。部品吸着具９４は吸着具保持軸９
０と共に、自身の軸線まわりに回転させられるのであ
り、吸着具保持軸９０を介して移動部材８６に回転可能
な状態で保持されている。また、圧縮コイルスプリング
１０２の付勢による部品吸着具９４の移動限度、すなわ
ち部品吸着具９４の吸着具保持軸９０からの突出端位置
は、係合ピン１０６が長穴１０８の下側の面に当接する
ことにより規定されている。係合ピン１０６および長穴
１０８が、部品吸着具９４の吸着具保持軸９０に対する
相対回転を阻止する相対回転阻止手段を構成する（吸着
具保持軸９０の回転を部品吸着具９４に伝達する回転伝
達手段でもある）とともに、部品吸着具９４の突出端位
置を規定する突出端位置規定手段を構成しているのであ
る。部品吸着具９４に係合凹部を設け、吸着具保持軸９
０に係合突部を設けてもよい。また、吸着ノズル１００
内の通路が負圧供給孔１１０を構成し、負圧供給孔１１
０は、ノズル保持体９８内の通路１１２を介して吸着具
嵌合孔９２に連通させられている。なお、吸着具保持軸
９０の長穴１０８が形成された部分にはリング１１４が
嵌合され、長穴１０８が閉塞されている。

【００２３】このようにＸ軸スライド６２に保持された
４個の部品吸着具９４のうち、組を成す２個ずつの嵌合
孔８０にそれぞれ嵌合された吸着具保持軸９０に保持さ
れた２個の部品吸着具９４が組を成し、Ｘ軸スライド６
２には、２個を１組とする部品吸着具９４の組が２組、
９０度間隔で配置されている。

【００２４】前記嵌合孔８０の上端開口は、閉塞部材１
２０がシール部材１２１によりシールされて嵌合される
とともに、固定されて閉塞されている。スリーブ８４
は、嵌合孔８０に、嵌合孔８０の上部を残して嵌合され
ており、その嵌合孔８０の残された部分であって、閉塞
部材１２０と前記スリーブ８４の上端面との間の部分が
シリンダボア１２２とされている。シリンダボア１２２
には、ピストン１２４が軸方向に移動可能に嵌合され、
エアシリンダ１２５を構成している。ピストン１２４
は、吸着具保持軸９０とは別体に製作されて円筒状を成
し、吸着具保持軸９０の上端部に設けられた嵌合突部１
２６に嵌合されるとともに、雌ねじ穴部１２８において
嵌合突部１２６に設けられた雄ねじ部１３０に螺合さ
れ、吸着具保持軸９０に固定されている。雌ねじ穴部１
２８および雄ねじ部１３０が固定手段を構成し、吸着具
保持軸９０とは別体に製作されたピストン１２４は、吸
着具保持軸９０に軸方向に相対移動不能かつ相対回転不
能に取り付けられており、吸着具保持軸９０と共に軸方
向に移動し、回転する。このピストン１２４にはシール
部材が取り付けられておらず、ピストン１２４の外周面
とシリンダボア１２２の内周面との隙間が小さくされる
ことにより、ピストン１２４とシリンダボア１２２との
気密が実質的に保たれている。この隙間は、小さく、実
用上、問題があるようなエアの漏れが生じない大きさと
されているのである。

【００２５】シリンダボア１２２内には、ピストン１２
４が嵌合されることにより、ピストン１２４の両側にそ
れぞれエア室１３４，１３６が形成され、Ｘ軸スライド
６２内には、２つのエア室１３４，１３６の各々に連通
する２本のエア給排通路１３８，１４０が形成されてい
る。これらエア給排通路１３８，１４０はそれぞれ、Ｘ
軸スライド６２上に設けられた電磁弁たる電磁方向切換
弁１４２（図５参照）に接続されており、電磁方向切換
弁１４２の切換えにより、２つのエア室１３４，１３６
は大気とエア供給源１４４とに択一的に連通させられ、
それによりピストン１２４が昇降させられるとともに、
吸着具保持軸９０が昇降させられる。吸着具保持軸９０
の昇降ストロークは、上昇端位置に位置する吸着具保持
軸９０の部品吸着具９４の吸着ノズル１００と、プリン
ト基板１４の部品装着面および電気部品供給ユニット３
０により供給される電気部品９６の上面との距離より大
きくされている。電磁方向切換弁１４２は、４本の吸着
具保持軸９０の各々について設けられており、４本の吸
着具保持軸９０は互いに独立して昇降することができ
る。

【００２６】吸着具保持軸９０の下降端位置は、ピスト
ン１２４がスリーブ８４に当接することにより規定さ
れ、上昇端位置は、吸着具保持軸９０が閉塞部材１２０
に設けられたストッパ１５０に当接することにより規定
される。閉塞部材１２０には上面に開口する有底の嵌合
穴１５２が形成されており、ストッパ１５０を構成する
可動部材１５４が吸着具保持軸９０と同心にかつ軸方向
に移動可能に嵌合されている。可動部材１５４は、移動
部材８６に対して吸着具保持軸９０の軸線に平行な方向
に移動可能に設けられているのである。可動部材１５４
には、当接突起１５６が同心に突設されるとともに、閉
塞部材１２０を貫通して上側のエア室１３４内に突出さ
せられている。当接突起１５６の突出端部は半球状とさ
れており、吸着具保持軸９０に、吸着具保持軸９０の軸
線上の一点で当接する。なお、ピストン１２４がスリー
ブ８４に当接することにより、吸着具保持軸９０の嵌合
孔８０からの抜出しが防止されている。

【００２７】可動部材１５４には、上面に開口する嵌合
孔が設けられ、クッション部材１６０が嵌合されるとと
もに、嵌合穴１５２の開口部に螺合されたプラグ１６２
により、可動部材１５４に押し付けられている。クッシ
ョン部材１６０は可動部材１５４と移動部材８６との間
に配設されているのであり、これら可動部材１５４およ
びクッション部材１６０がストッパ１５０を構成してい
る。クッション部材１６０は、衝撃を吸収するとともに
振動を減衰させる作用を有する制振ゴムから成る。制振
ゴムは、衝撃，振動吸収性に優れ、外力を受けても殆ど
反発せずにエネルギを吸収するゴムであり、例えば、
「ハネナイト」の商品名で知られる内外株式会社製のゴ
ムが使用される。このゴムはまた、物性，耐久性は一般
のゴムと同等であり、常温域（５〜３５℃）で優れた制
振性能を有し、反発弾性は１０％未満である。さらに、
一般ゴムと同様の成形が可能である。

【００２８】吸着具保持軸９０の下降端位置は、ストロ
ークエンド検出装置の一種である近接スイッチ１６６に
より検出される。近接スイッチ１６６は、吸着具保持軸
９０に設けられた一対の被検出部１６８，１６９と、Ｘ
軸スライド６２内に設けられて被検出部を検出するセン
サたる検出ヘッド１７０とを有する。吸着具保持軸９０
には、円環状の凹部１７２が形成されて径が小さくさ
れ、その凹部１７２の上下にそれぞれ隣接する部分が被
検出部１６８，１６９を構成している。

【００２９】吸着具保持軸９０の上昇端位置は、光電セ
ンサ１７６（図７参照）により検出される。光電センサ
１７６は、発光部１７８および受光部１８０を有する透
過型のセンサであり、Ｘ軸スライド６２に設けられてい
る。光電センサ１７６は、吸着具保持軸９０が下降端位
置に位置する状態では、受光部１８０の受光がリング１
１４により妨げられ、受光部の受光量は０であるが、吸
着具保持軸９０が当接突起１５６に当接し、上昇端位置
へ移動した状態では、リング１１４が光電センサ１７６
から外れ、受光部１８０の受光量が設定値を超える高さ
に設けられている。この設定値は、発光部１７８が発す
る光の全部を受光部１８０が受光する場合の受光量の半
分よりやや大きい値とされている。リング１１４が被検
出部を構成し、光電センサ１７６と共に、吸着具保持軸
９０の上昇端位置を検出するストロークエンド検出装置
を構成している。

【００３０】４個の吸着具保持軸９０に嵌合された各リ
ング１１４は、Ｙ軸方向において一部が重複するが、各
下端部１８２はＹ軸方向において重複しない。光電セン
サ１７６は、図７に示すように、発光部１７８および受
光部１８０がＸ軸方向と平行となるとともに、Ｙ軸方向
において、発光部１７８が発する光が、４個の吸着具保
持軸９０の各リング１１４のＹ軸方向における重複部で
あって、下端部１８２には当たらない部分を通過する位
置に設けられている。

【００３１】したがって、４個の吸着具保持軸９０の全
部が上昇端位置に位置すれば受光部１８０の受光は妨げ
られず、受光量が設定値を超え、４個の吸着具保持軸９
０が上昇端位置に位置することがわかり、吸着具保持軸
９０が１つでも下降させられれば、受光部１８０の受光
がリング１１４により妨げられて受光量が設定値以下に
なって吸着具保持軸９０が上昇端位置から外れたことが
わかる。全部の吸着具保持軸９０が上昇端位置に位置す
る場合のみに吸着具保持軸９０が上昇端位置に位置する
ことがわかり、いずれの吸着具保持軸９０も下降により
受光を妨げるが、４個の吸着具保持軸９０が同時に昇降
させられることはなく、それら吸着具保持軸９０の各々
について光電センサ１７６が設けられている場合と同様
に、受光部１８０の受光量が設定値を超えるか否かによ
り、昇降させられていた吸着具保持軸９０が上昇端位置
へ到達したことがわかり、４個の吸着具保持軸９０の上
昇端位置の検出に１個の光電センサ１７６を共通に使用
することができる。

【００３２】Ｘ軸スライド６２内にはまた、図５に示す
ように通路１８４が形成されており、通路１８４は、Ｘ
軸スライド６２に設けられた電磁弁たる電磁方向切換弁
１８６，１８７の切換えにより、真空装置たる真空ポン
プ１８８と前記エア供給源１４４と大気とに選択的に連
通させられ、部品吸着具９４が電気部品９６を吸着，解
放する。通路１８４は、スリーブ８４に形成されたポー
ト１９０，円環状通路１９２，吸着具保持軸９０の吸着
具嵌合孔９２を画定する周壁を半径方向に貫通して形成
された複数の通路１９４を介して吸着具嵌合孔９２，通
路１１２および負圧供給孔１１０に連通させられてい
る。円環状通路１９２は、吸着具保持軸９０が昇降させ
られても、通路１９４との連通状態を保つ長さを有し、
また、吸着具保持軸９０が回転させられても、円環状通
路１９２により、通路１８４と負圧供給孔１１０とが連
通状態に保たれる。通路１８４，円環状通路１９２，通
路１９４，吸着具嵌合孔９２により構成される通路が、
吸着具保持軸９０のＸ軸スライド６２に対する相対回転
および軸方向移動にかかわらず、吸着ノズル１００の負
圧供給孔１１０に連通する負圧供給通路１９６を構成し
ている。電磁方向切換弁１８６，１８７は、４本の吸着
具保持軸９０の各々について設けられており、４個の部
品吸着具９４はそれぞれ互いに独立して電気部品９６を
吸着，解放することができる。

【００３３】吸着具保持軸９０にはまた、Ｘ軸スライド
６２から下方への突出部に被駆動歯車１９８が一体的に
設けられるとともに、前記駆動歯車７８に噛み合わされ
ており、駆動歯車７８の回転により、被駆動歯車１９８
が回転させられるとともに、吸着具保持軸９０および部
品吸着具９４が自身の軸線のまわりに回転させられる。
駆動歯車７８は、被駆動歯車１９８より長く、被駆動歯
車１９８が吸着具保持軸９０と共に軸方向に移動して
も、駆動歯車７８との噛合を維持する長さを有する。前
記回転駆動装置８２は、駆動歯車７８および被駆動歯車
１９８と共に吸着具回転装置１９９を構成している。

【００３４】ベッド１０の１６個の電気部品供給ユニッ
ト群２０の各々と基板搬送装置１２との間の部分にはそ
れぞれ、図１に示すように、撮像装置２１４が位置を固
定して設けられている。これら撮像装置２１４はそれぞ
れ、図８に示すように、レンズ２３０，ＣＣＤカメラ２
３２および図示しない照明装置を有する。

【００３５】撮像装置２１４は、垂直方向において上向
きに設けられている。照明装置は紫外線を発光板１０４
に向かって放射し、発光板１０４は紫外線を吸収して可
視光を放射し、撮像装置２１４により電気部品９６のシ
ルエット像が撮像される。撮像装置２１４の視野２３４
は、図９に二点鎖線で示すように、水平な正方形で規定
される。撮像装置２１４は、視野２３４の２辺がそれぞ
れ、Ｘ軸，Ｙ軸方向と平行となるように設けられてお
り、視野２３４の２本の対角線２３６，２３８の一方
と、同じ組に属する２個ずつの部品吸着具９４の軸線と
直交する直線とは平行であり、Ｘ軸，Ｙ軸スライド６
２，４８の移動により、組を成す２個ずつの部品吸着具
９４を、それらの軸線が視野２３４の２本の対角線２３
６，２３８の一方と、撮像装置２１４の光軸（視野２３
４の中心Ｏを通る）に対して軸対称位置において直交す
る位置に位置させることができる。部品吸着具９４は上
下方向（垂直）に設けられ、部品吸着具９４の軸線は水
平な正方形で規定される視野２３４の対角線と直交す
る。

【００３６】組を成す２個ずつの嵌合孔８０を設けるた
めの前記角度θは、同じ組に属する２個ずつの部品吸着
具９４が撮像装置２１４に対して上記のように配置され
たとき、２個の部品吸着具９４の各発光板１０４の干渉
を生ずることなく、各発光板１０４内に位置する２個の
電気部品９６が同時に視野２３４内に位置するととも
に、その電気部品９６の寸法ができるだけ大きくなる値
に設定されている。角度θの設定には、電気部品９６の
部品吸着具９４に対する位置ずれも考慮される。このよ
うに角度θが設定されるとき、前述のように、４個の部
品吸着具９４の各リング１１４はＹ軸方向において一部
が重複するが、各部品吸着具９４の下端部１８２はＹ軸
方向において重複せず、４個の部品吸着具９４が１つの
光電センサ１７６を共用する。

【００３７】本電気部品装着システムは、図１０に示す
制御装置２００により制御される。制御装置２００は、
ＰＵ（プロセッシングユニット）２０２，ＲＯＭ２０
４，ＲＡＭ２０６およびそれらを接続するバス２０８を
有するコンピュータ２１０を主体とするものである。バ
ス２０８には入力インタフェース２１２が接続されると
ともに、基準マーク撮像装置２８，近接スイッチ１６６
の検出ヘッド１７０，光電センサ１７６の受光部１８
０，撮像装置２１４等が接続されている。

【００３８】バス２０８にはまた、出力インタフェース
２１６が接続されるとともに、駆動回路２１８ないし２
２８を介してＹ軸サーボモータ５４，Ｘ軸サーボモータ
６０，ノズル回転用サーボモータ７０，電磁方向切換弁
１４２，１８６，１８７等が接続されている。ノズル回
転用サーボモータ７０に設けられたエンコーダの出力信
号（出力値）は入力インタフェース２１２へ入力され、
その出力信号（出力値）に基づいてノズル回転用サーボ
モータ７０が制御され、回転軸６６が正逆両方向に任意
の角度、精度良く回転させられる。ＲＯＭ２０４には、
電気部品９６のプリント基板１４への装着等に必要な種
々のプログラムが格納されている。上記サーボモータ５
４，６０，７０は、駆動源たる電動モータの一種である
電動回転モータであって、回転角度および回転速度の精
度の良い制御が可能なモータである。サーボモータに代
えてステップモータを用いてもよい。

【００３９】プリント基板１４への電気部品９６の装着
時には、まず、Ｘ軸スライド６２およびＹ軸スライド４
８の移動により、４つの部品吸着具９４が順次電気部品
供給ユニット３０の部品供給部上へ移動させられて電気
部品９６を吸着する。なお、電気部品９６の吸着時に
は、４本の吸着具保持軸９０（部品吸着具９４）はいず
れも、基準回転位置にある。基準回転位置は、ノズル回
転用サーボモータ７０に設けられたエンコーダの出力値
が予め設定された基準値になったときの回転位置であ
る。吸着具保持軸９０は、通常は、図５に二点鎖線で示
すように上昇端位置にあり、部品供給部上へ移動させら
れた後、下降させられる。２つのエア室１３４，１３６
へのエアの供給が切り換えられ、エア室１３４がエア供
給源１４４に連通させられ、エア室１３６が大気に開放
されてピストン１２４が下降させられ、吸着具保持軸９
０が下降させられるとともに、部品吸着具９４が下降さ
せられる。

【００４０】前述のように、吸着具保持軸９０の昇降ス
トロークは、上昇端位置に位置する吸着具保持軸９０の
部品吸着具９４の吸着ノズル１００と電気部品供給ユニ
ット３０により保持された電気部品９６の上面との距離
より大きくされており、図１１に示すように、電気部品
９６の厚さの違いや電気部品供給ユニット３０等の製造
誤差等により、電気部品９６の上面の高さが異なってい
ても、吸着ノズル１００は確実に電気部品９６に接触す
ることができる。吸着ノズル１００が電気部品９６に接
触した後、吸着具保持軸９０は更に小距離下降させられ
るが、この余分な下降は圧縮コイルスプリング１０２の
圧縮により許容される。電気部品９６の厚さの違い等
は、圧縮コイルスプリング１０２の圧縮により吸収され
るのであり、部品吸着具９４は電気部品９６を損傷する
ことなく、確実に吸着することができる。圧縮コイルス
プリング１０２は、ばね定数が小さく、長いものとされ
ており、圧縮量に差があっても付勢力の差は小さく、電
気部品９６の厚さが異なっていても、吸着ノズル１００
が電気部品９６に加える力は殆ど変わらない。

【００４１】吸着具保持軸９０の下降端位置への移動
は、近接スイッチ１６６により検出される。吸着具保持
軸９０が図５に二点鎖線で示すように上昇端位置に位置
するとき、吸着具保持軸９０に設けられた被検出部１６
９が検出ヘッド１７０により検出され、ＯＮ信号が出力
されている。そのため、吸着具保持軸９０が下降を開始
すれば、被検出部１６９が検出ヘッド１７０から外れて
ＯＦＦ信号が出力され、吸着具保持軸９０が下降してい
ることが確認される。ピストン１２４がスリーブ８４に
当接し、吸着具保持軸９０が下降端位置へ到達すれば、
被検出部１６８が検出ヘッド１７０により検出されてＯ
Ｎ信号が出力される。この信号の変化により、吸着具保
持軸９０が下降端位置へ到達したことがわかる。

【００４２】吸着具保持軸９０が下降を開始した後、吸
着ノズル１００が電気部品９６に接触する前に負圧供給
通路１９６が真空ポンプ１８８に連通させられ、負圧供
給孔１１０に負圧が供給される。部品吸着具９４の吸着
ノズル１００は電気部品９６に接触して負圧により吸着
して保持し、吸着後、エア室１３４が大気に開放され、
エア室１３６がエア供給源１４４に接続されてピストン
１２４が上昇させられ、吸着具保持軸９０が上昇させら
れて部品吸着具９４が電気部品９６を保持して上昇させ
られる。吸着具保持軸９０の下降端位置への到達の検出
に基づいて吸着具保持軸９０の上昇開始時期が設定さ
れ、部品吸着具９４が確実に電気部品９６を吸着した後
に吸着具保持軸９０が上昇させられる。駆動歯車７８は
軸線方向に長く、このように吸着具保持軸９０が昇降さ
せられるとき、被駆動歯車１９８が駆動歯車７８から外
れることなく、図５に二点鎖線で示すように駆動歯車７
８に対して上昇させられる。

【００４３】吸着具保持軸９０は、上昇により、図５に
二点鎖線で示すように、可動部材１５４に設けられた当
接突起１５６に当接し、その状態から更にクッション部
材１６０を圧縮しつつ僅かに上昇して可動部材１５４を
移動させた位置で停止し、上昇端位置に位置する状態に
保たれる。可動部材１５４には制振ゴム製のクッション
部材１６０が嵌合されているため、吸着具保持軸９０が
当接突起１５６に当接する際の衝撃がクッション部材１
６０により吸収されるとともに振動が減衰され、吸着具
保持軸９０の停止時の衝撃や停止後の振動が少なくて済
み、衝撃，振動により電気部品９６が部品吸着具９４か
ら落下したり、保持姿勢がずれたりすることが良好に回
避される。

【００４４】吸着具保持軸９０が下降端位置へ下降する
とき、リング１１４が光電センサ１７６の受光部１８０
の受光を妨げるが、上昇端位置へ到達すれば、リング１
１４が光電センサ１７６から外れ、受光部１８０の受光
量が設定値を超え、吸着具保持軸９０の上昇端位置への
到達が検出される。この検出に基づいてＸ軸スライド６
２およびＹ軸スライド４８が移動させられ、次の部品吸
着具９４が電気部品供給ユニット３０の部品供給部上へ
移動させられるとともに、吸着具保持軸９０が下降させ
られて電気部品９６を電気部品供給ユニット３０から取
り出す。

【００４５】４つの部品吸着具９４の全部が電気部品９
６を吸着したならば、部品吸着具９４は撮像装置２１４
上へ移動させられ、電気部品９６の保持姿勢が２個ずつ
撮像される。この際、制御装置２００によってＸ軸，Ｙ
軸サーボモータ６０，５４が制御されることにより、移
動部材８６は、組を成す２個の部品吸着具９４の軸線
が、視野２３４の２本の対角線２３６，２３８の一方
と、撮像装置２１４の光軸に対して軸対称位置において
直交する状態で停止させられ、図９に示すように、２個
の電気部品９６が同時に撮像装置２１４の視野２３４内
に位置させられて同時に撮像される。

【００４６】一方の組の部品吸着具９４に保持された電
気部品９６の撮像が終了すれば、Ｘ軸スライド６２が移
動させられ、他方の組の２個の部品吸着具９４が視野２
３４に対して位置決めされ、２個の電気部品９６が同時
に視野２３４内に位置させられて同時に撮像される。た
だし、この場合、２個の部品吸着具９４は、視野２３４
の２本の対角線２３６，２３８の他方と、撮像装置２１
４の光軸に対して軸対称位置において直交する状態とさ
れる。撮像装置２１４の撮像データに基づいて、コンピ
ュータ２１０において４個の電気部品９６の各々につい
て保持方位誤差および電気部品９６の中心位置のＸ軸方
向およびＹ軸方向における各保持位置誤差が演算され、
ＲＡＭ２０６に記憶される。保持方位誤差は、部品吸着
具９４に吸着されて電気部品供給ユニット３０から取り
出された電気部品９６の、電気部品供給ユニット３０か
ら取り出されたときにあるべき方位に対するずれであ
る。

【００４７】４個の電気部品９６の撮像後、Ｘ軸スライ
ド６２およびＹ軸スライド４８の移動により、４つの吸
着具保持軸９０が順次、プリント基板１４の部品装着箇
所上へ移動させられ、電気部品９６がプリント基板１４
に装着される。この移動と並行して電気部品９６の保持
方位誤差が修正されるとともに、予めプログラムされた
角度により設定される方位へ回転させられて方位が変更
される。電気部品９６は、部品吸着具９４により、電気
部品供給ユニット３０によって供給された際の方位とは
異なる方位でプリント基板１４に装着されることがあ
る。方位変更角度とは、電気部品９６を供給時（部品吸
着具９４の部品受取り時）の方位（誤差を含まない方
位）から装着時の方位へ回転させるための角度であり、
電気部品９６の種類，装着箇所等に応じて装着プログラ
ムにおいて予め設定されている。

【００４８】電気部品９６の保持方位誤差の修正および
方位変更は、駆動歯車７８が回転させられ、被駆動歯車
１９８が回転させられて吸着具保持軸９０が回転させら
れることにより行われる。吸着具保持軸９０は上昇端位
置にあってストッパ１５０の当接突起１５６に当接した
ままの状態で回転させられるのであるが、吸着具保持軸
９０は、可動部材１５４に設けられて突出端部が半球状
を成す当接突起１５６に一点で当接させられているた
め、回転時の抵抗が小さくて済み、吸着具保持軸９０が
スムーズに回転させられるとともに、吸着具保持軸９０
やストッパ１５０の損耗が少なくて済む。

【００４９】電気部品９６の保持方位誤差の修正および
方位変更時には、吸着具保持軸９０（部品吸着具９４）
を予め定められた一方向に回転させて電気部品９６の保
持方位誤差を修正するとともに方位を変更してもよい
が、本実施形態では、吸着具保持軸９０の回転方向は、
正方向と逆方向とのうち、回転角度の絶対値が小さくて
済む方向に決定される。なお、１番目に装着される電気
部品９６が部品装着箇所上へ到達する前に保持方位誤差
の修正および方位の変更が終了しなければ、到達後も回
転させられる。

【００５０】また、吸着具保持軸９０を部品装着箇所上
へ移動させるためのＸ軸スライド６２およびＹ軸スライ
ド４８の各移動距離は、プリント基板１４の部品装着箇
所のＸ軸，Ｙ軸方向の各位置誤差および電気部品９６の
中心位置のＸ軸，Ｙ軸方向の各保持位置誤差を修正すべ
く、修正される。プリント基板１４への電気部品９６の
装着開始に先立って、プリント基板１４に設けられた基
準マークが基準マーク撮像装置２８により撮像され、そ
の撮像データに基づいて、複数の部品装着箇所の各々に
ついて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各位置誤差が演算さ
れている。電気部品９６の中心位置のＸ軸，Ｙ軸方向の
各保持位置誤差は、部品吸着具９４が電気部品９６を吸
着する際に生ずる中心位置誤差と、電気部品９６の保持
方位誤差の修正および方位の変更により生ずる中心位置
の変化との和である。

【００５１】このようにＸ軸スライド６２およびＹ軸ス
ライド４８の移動距離の修正により、プリント基板１４
に１番目に装着される電気部品９６が部品装着箇所上へ
精度良く移動させられ、移動後、吸着具保持軸９０が下
降させられて部品吸着具９４が下降させられる。吸着具
保持軸９０の昇降ストロークは、前述のように、上昇端
位置に位置する吸着具保持軸９０の部品吸着具９４の吸
着ノズル１００とプリント基板１４の部品装着面との距
離より大きくされており、電気部品９６は、その厚さ
（高さ）の違いや基板搬送装置１２等の製造誤差等によ
る高さの差に関係なく、確実にプリント基板１４に装着
される。吸着具保持軸９０は、電気部品９６がプリント
基板１４上に載置された後も小距離下降させられ、この
下降は、圧縮コイルスプリング１０２の圧縮により許容
される。電気部品９６がプリント基板１４に接触させら
れた後、負圧供給孔１１０はエア供給源１４４に連通さ
せられてエアが供給され、電気部品９６が部品吸着具９
４による保持から迅速に解放されてプリント基板１４に
装着される。電磁方向切換弁１８７は、負圧供給孔１１
０に負圧が供給されている状態で、負圧供給孔１１０を
エア供給源１４４に連通させる位置に切り換えられてお
り、電磁方向切換弁１８６の切換えにより、直ちに負圧
供給孔１１０にエアが供給される。エアが供給され、電
気部品９６が解放された後、電磁方向切換弁１８７が切
り換えられ、負圧供給孔１１０は大気に解放される。

【００５２】装着後、吸着具保持軸９０が上昇端位置へ
上昇させられ、Ｘ軸スライド６２，Ｙ軸スライド４８が
移動させられて２番目の電気部品９６がプリント基板１
４に装着される。この２番目の電気部品９６のプリント
基板１４への装着時にも、Ｘ軸スライド６２，Ｙ軸スラ
イド４８の移動距離が修正されるとともに、駆動歯車７
８が回転させられ、２番目に装着される電気部品を保持
する吸着具保持軸９０が回転させられて保持方位誤差の
修正および方位変更が行われる。ただし、駆動歯車７８
は全部の吸着具保持軸９０にそれぞれ一体的に設けられ
た被駆動歯車１９８と噛み合わされており、保持方位誤
差の修正および方位変更を行うべき吸着具保持軸９０以
外の吸着具保持軸９０も回転させられる。そのため、１
番目に電気部品９６を装着する吸着具保持軸９０につい
ては、その吸着具保持軸９０のみの保持方位誤差および
設定された装着時の方位に基づいて回転角度および方向
が設定されるが、２番目以降に電気部品９６を装着する
吸着具保持軸９０については、自身の保持方位誤差およ
び設定された方位に加えて、先に電気部品９６を装着し
た吸着具保持軸９０の回転角度および方向に基づいて回
転角度および方向が設定される。回転方向が正方向と逆
方向とのうち、吸着具保持軸９０の回転角度の絶対値が
少なくて済む方向に決定されることは、１番目の電気部
品９６のプリント基板１４への装着時と同じである。

【００５３】４個の電気部品９６がすべてプリント基板
１４に装着されたならば、吸着具保持軸９０は電気部品
供給装置２１へ移動させられ、部品吸着具９４が次にプ
リント基板１４に装着する電気部品９６を電気部品供給
ユニット３０から取り出す。４本の吸着具保持軸９０
は、先に保持していた電気部品９６をプリント基板１４
に装着したときの回転位置において、そのまま次の電気
部品９６を取り出させ、その回転位置から、保持方位誤
差の修正および方位変更のために更に回転させてもよい
が、本実施形態においては、次に電気部品９６を取り出
す前に基準回転位置に戻される。

【００５４】なお、上記実施形態において、撮像装置２
１４は上向きに設けられていたが、上向きに限らず、別
の方向、例えば図１２に示す撮像装置２６０のように、
下向きに設けてもよい。撮像装置２６０のレンズ２６２
およびＣＣＤカメラ２６４は下向きに設けられている。
撮像位置へ移動させられた部品吸着具９４と正対する位
置には、反射板２６６，２６８を含む反転装置２７０が
設けられ、２個の電気部品９６のシルエット像を形成す
る像形成光は、反射板２６６，２６８により反転させら
れてレンズ２６２に入光させられる。本実施形態におい
ても、視野２７２は水平な正方形で規定され、撮像装置
２６０は、視野２７２の２辺がそれぞれ、Ｘ軸，Ｙ軸方
向と平行となるように設けられている。なお、図示は省
略するが、照明装置は、撮像位置へ移動させられた部品
吸着具９４と反転装置２７０との間に設けられ、部品吸
着具９４のまわりから光を照射する。

【００５５】撮像時には、部品吸着具９４は撮像位置へ
移動させられ、反転装置２７０の反射板２６６上に位置
させられる。移動部材が、組を成す２個の部品吸着具９
４の軸線が、視野２７２の２本の対角線の一方と、撮像
装置２６０の光軸（視野２７２の中心を通る）に対して
軸対称位置において直交する状態で停止させられ、２個
の電気部品９６が同時に視野２７２内に位置させられて
同時に撮像されることは、上記実施形態と同じである。

【００５６】また、図１３に示す撮像装置２８０のよう
に、部品吸着具９４の軸線に対して直角（本実施形態に
おいては水平）に設けてもよい。撮像装置２８０のレン
ズ２８２およびＣＣＤカメラ２８４は水平に設けられて
いる。部品吸着具９４と正対する位置には、反射板２８
６を含む反転装置２８８が設けられ、２個の電気部品の
シルエット像を形成する像形成光は反射板２８６により
反転させられてレンズ２８２に入光させられる。本実施
形態においても、視野２９０は水平な正方形で規定さ
れ、撮像装置２８０は、視野２９０の２辺がそれぞれ、
Ｘ軸，Ｙ軸方向と平行となるように設けられている。ま
た、図示は省略するが、照明装置は、撮像位置へ移動さ
せられた部品吸着具９４と反転装置２８８との間に設け
られ、部品吸着具９４のまわりから光を照射する。撮像
時には、移動部材は、組を成す２個の部品吸着具９４の
軸線が、視野２９０の２本の対角線の一方と、撮像装置
２６０の光軸（視野２９０の中心を通る）に対して軸対
称位置において直交する状態で停止させられる。

【００５７】さらに、上記各実施形態において撮像装置
２１４，２６０，２８０は照明装置を有するものとされ
ていたが、部品吸着具，吸着具保持軸あるいは移動部材
に照明装置を設けてもよい。

【００５８】また、撮像装置により撮像される電気部品
の像は、シルエット像に限らず、表面像としてもよい。
照明装置により電気部品の表面に光を照射し、その反射
光により表面像を得るのである。

【００５９】さらに、上記各実施形態において、４本の
吸着具保持軸９０は、そのうちの２本ずつがＹ軸方向の
位置を同じにされ、Ｘ軸方向においては全部が位置を異
にされてＸ軸方向に並んで設けられていたが、２本ずつ
の吸着具保持軸９０のＸ軸方向の位置を同じにし、Ｙ軸
方向においては全部の吸着具保持軸９０の位置を異にし
てＹ軸方向に並べて設けてもよい。

【００６０】また、上記各実施形態において、部品吸着
具９４は、２個を１組として９０度間隔で２組設けられ
ていたが、９０度間隔で３組あるいは４組設けてもよ
い。

【００６１】また、上記各実施形態において部品吸着具
９４の昇降とＸ軸，Ｙ軸方向の移動とは、時期を異にし
て行われていたが、一部が並行して行われるようにして
もよい。

【００６２】さらに、吸着具保持軸９０をエアシリンダ
１２５による昇降とは別に、Ｘ軸，Ｙ軸方向と直交する
Ｚ軸方向（上下方向）に移動させるようにしてもよい。
Ｘ軸スライド上にＺ軸方向に移動するＺ軸スライドを設
け、そのＺ軸スライドに、前記Ｘ軸スライド６２上にお
けると同様に吸着具保持軸９０を設けるのである。この
ようにすれば、例えば、電気部品供給装置により供給さ
れる電気部品の上面とプリント基板の部品装着面との高
さに差があれば、その差をＺ軸スライドの移動による吸
着具保持軸の昇降により吸収することができる。吸着具
保持軸のＺ軸スライドの移動による昇降と、Ｘ軸，Ｙ軸
方向の移動とは並行して行ってもよい。Ｚ軸スライドを
設ける場合にも、吸着具保持軸９０のエアシリンダ１２
５による昇降と、Ｘ軸，Ｙ軸方向の移動とを並行して行
ってもよく、吸着具保持軸９０のエアシリンダ１２５に
よる昇降とＺ軸スライドによる昇降とを並行して行って
もよい。エアシリンダによる吸着具保持軸の昇降によ
り、電気部品供給装置とプリント基板との高さの差を吸
収するようにしてもよい。

【００６３】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】本発明の実施形態である電気部品装着システム
を概略的に示す平面図である。

【図２】上記電気部品装着システムを示す側面図であ
る。

【図３】上記電気部品装着システムを構成する電気部品
装着装置の電気部品装着ユニットを示す正面図である。

【図４】上記電気部品装着ユニットの吸着具保持軸およ
びその周辺を示す正面図（一部断面）である。

【図５】上記吸着具保持軸およびその周辺を取り出して
示す正面図（一部断面）である。

【図６】上記吸着具保持軸が嵌合される嵌合孔の配置を
示す平面図である。

【図７】上記吸着具保持軸の上昇端位置を検出する光電
センサの配置を説明する図である。

【図８】上記吸着具保持軸を撮像装置と共に示す正面図
である。

【図９】上記撮像装置の視野を示す図である。

【図１０】上記電気部品装着システムを制御する制御装
置のうち、本発明に関連の深い部分を取り出して示すブ
ロック図である。

【図１１】上記電気部品装着装置による電気部品のプリ
ント基板への装着を説明する図である。

【図１２】本発明の別の実施形態である電気部品装着シ
ステムの撮像装置を部品吸着具と共に示す正面図であ
る。

【図１３】本発明の更に別の実施形態である電気部品装
着システムの撮像装置を部品吸着具と共に示す正面図で
ある。

【符号の説明】

８：電気部品装着システム １４：プリント基板
２０：電気部品供給ユニット群 ２１：電気部品供給
装置 ２２：電気部品装着ユニット ２３：電気部
品装着装置 ２４：基板支持部材 ４８：Ｙ軸スラ
イド ５４：Ｙ軸サーボモータ ６０：Ｘ軸サーボ
モータ ６２：Ｘ軸スライド ７８：駆動歯車
８４：スリーブ ８６：移動部材 ９０：吸着具保
持軸 ９４：部品吸着具 １００：吸着ノズル １９８：
被駆動歯車 ２００：制御装置 ２１４：撮像装置
２３４：視野 ２３６，２３８：対角線 ２６０，２８０：撮像装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負圧により電気部品を吸着して保持する
   部品吸着具を２個、それら部品吸着具の軸線が、撮像装
   置の正方形の視野の一対角線と、撮像装置の光軸に対し
   て軸対称位置において直交する状態に配置し、それら２
   個の部品吸着具にそれぞれ保持させた電気部品を前記撮
   像装置により同時に撮像する電気部品撮像方法。
2. 【請求項２】 部品供給装置から供給される電気部品を
   負圧により部品吸着具に吸着して保持し、その電気部品
   の保持位置を撮像装置による撮像によって検出し、保持
   位置と保持方位との少なくとも一方の誤差を修正した上
   で、回路基材支持装置に支持された回路基材に装着する
   電気部品装着システムであって、 前記撮像装置が正方形の視野を有するものであり、前記
   部品吸着具が２個を１組として少なくとも１組移動部材
   に保持されており、その移動部材が移動部材移動装置に
   より、前記部品吸着具の各々が前記部品供給装置に対向
   する部品受取位置から、前記撮像装置に対向する撮像位
   置を通過して、前記回路基材支持装置に支持された回路
   基材に対向する部品装着位置へ移動させられ、かつ、前
   記撮像位置においては、各組の部品吸着具がそれら部品
   吸着具の軸線が、前記撮像装置の正方形の視野の一対角
   線と、撮像装置の光軸に対して軸対称位置において直交
   する状態で停止させられる電気部品装着システム。
3. 【請求項３】 前記部品吸着具の組が複数組前記移動部
   材に、各部品吸着具が回転可能な状態で保持された請求
   項２に記載の電気部品装着システム。
4. 【請求項４】 前記移動部材に、回転軸線まわりに回転
   可能な駆動歯車とそれを回転させる回転駆動装置とが保
   持されており、前記複数組の部品吸着具が、各部品吸着
   具の軸線が前記回転軸線を中心とする円周と直交する状
   態で前記移動部材に保持され、各部品吸着具と一体的に
   回転する被駆動歯車が前記駆動歯車と噛み合わされた請
   求項３に記載の電気部品装着システム。