JPS63202094A - 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、チップコンデンサやチップ抵抗のような小車
の部品を基板に装着する装置に関する。

（ロ）従来の技術 上記の如き装置においては、真空吸着装置により部品の
ピックアンドプレースを行なうのが一般的である。この
種装置で高速生産を目指しｔ：ものは、部品装着ステー
ションにおいて、真空吸着装置を一定点に停止きせ、こ
の真空吸着装置に基板の部品装着個所が一致するよう、
基板支持装置の方を適宜移動させる構成をとっている。

そして多くの従来装置では、真空吸着装置が停止すべき
点を座標の基準点として、基板支持装置の位置決め制御
を行なっていたので、基板の目標個所に部品を精、き良
く置くためには、真空吸着装置と部品との相対位置その
ものを正確に設定する必要があった。このため、例えば
特開昭６０−６７０８９号公報に記載された装置では、
部品を四方から矯正爪で挾みつけて真空吸着装置に対す
るセンタリングを行なっている。ところでこのように部
品を四方から挾む場合、実際には、１軸方向の力（部品
の長辺方向の力）と他軸方向の力く部品の短辺方向の力
）との干渉を避けるため、２対の相対向する矯正爪を、
１対づつ時間差をもって動作させることが必要になり、
これが装置全体としての動作の高速化を阻む一つの要因
となっていた。この問題を解決するのに、真空吸着装置
の側に矯正爪を組み込むというのも一方策である。例え
ば特開昭６１−８２３４号公報に記載された装置のよう
なものである。こうすれば、特開昭６０−６７０８９号
公報の装置のように、装置の停止期間中、それも真空吸
着装置の下降・上昇時間を除いた僅かな時間内にセンタ
リング動作を完結する必要がなく、真空吸着装置が部品
を保持している期間であれば、停止期間、移動期間を問
わずセンタリングを行なえるから、これをもって動作高
速化の足を引っ張るようなことがない。しかしながら反
面、真空吸着装置のユニット毎の重量は増加し、ロータ
リーインデックステーブルに多数の真空吸着装置を配備
するような場合には回転系の質量が著しく大きくなり、
この面から動作の高速化に制約が生じる。それではどう
するか。全く別の方向からのアプローチとして、真空吸
着装置に対する部品のセンタリングを行なわない、とい
う考え方がある。その例を、特開昭５９−８４４９９号
公報、あるいは特開昭６０−２８２９８号公報に見るこ
とができる。そこでは、真空吸着装置に吸着された部品
を視覚認識し、真空吸着装置に対する部品の位置ずれ量
を算出し、その位置ずれ量に見合う分だけ基板支持装置
の位置決め停止位置を補正して、結果として基板の所定
個所に正しく部品が置かれるようにしている。この方法
ならば、矯正爪でセンタリングを行なうというメカニカ
ルな手法と異なり、質量のあるものを高速で動かすこと
に由来する、あるいは回転系の質量が増大することに由
来する、物理的諸問題を免れることができ、部品供給装
置からの部品のピックアップに、または基板への部品装
管に必要な、最小限のタクトタイム内で所要の演算処理
を行なって、装置の作業能力を大幅に改善できる可能性
を秘めている。ところで上記特開昭５９−８４４９９号
、同６０−２８２９８号公報記載の装置は、いずれも、
部品の角度ずれをも視覚認識し、その結果に基き真空吸
着手段制で部品を角度補正、あるいは方向づけするよう
にしている。そのため、演算処理すべき情報量の増大と
、角度補正メカニズムの付設による移動系の質量増大の
２点が、動作高速化阻害要因として新たに浮上していた
。

くハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記諸例の有する問題点を克服し、更なる高
速化を目指すことのできる、新規な部品装着装置を提供
することを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明では、部品供給ステーションと部品装着ステーシ
ョンの間に部品方向調整ステーションを置き、ここに１
対の方向調整爪を配置する０部品方向！ｌ！ｔステーシ
ョンより後には、方向調整後の部品の真空吸着装置に対
する位置ずれ量を計測する視覚センサを配置する。更に
、部品装着ステーションの基板支持装置には、視覚セン
サの計測データに基きその位置を補正する制御装置をｌ
−を設する。

（ホ〉　作用 方向′Ｊ４整爪は、真空吸着装置に吸着された部品を挾
み、部品の向きを、基板上における指定配置角度に合わ
せる。角度を合わせるだけであるから爪は１対で良く、
また、方向調整爪の存在しない方向はもとより、挾みっ
けを行なう方向においてすら、厳密なセンタリングは要
求されない、動作時間は、２対の爪を１対づつ時間差を
もって動作させる場合に比べ、確実に短縮される。この
後、視覚センサで部品の真空吸着装置に対する位置ずれ
量を計測し、そのデータに基き基板支持装置の移動補正
量を算出するのであるが、部品の角度そのものは既に定
まっているから、位置ずれのみに焦点を絞っ工認識及び
演算を行なえば良く、処理能力の大きい高価な演算装置
を必要としない、また真空吸着手段には部品センタリン
グ用矯正爪または部品角度補正メカニズムのいずれも付
随せず、移動系の質量増加要因はないから、移動速度の
高速化を容易に実現できる。

（へ）実施例 以下一実施例を図に基いて説明する。　（１０）は移動
装置であるが、その構造は第２図及び第４図により良く
理解されるだろう。移動装Ｗｔ、（１０）はロータリー
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。移動装置（ｌＯ）は上部回転体（１１）と
下部回転体（１２）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（１３）に固定さ
れている。インデックスシャフト（１３）は図示しない
インデックス装置から立ち上がり、移動装置（１０）の
上に差し掛けられた支持デツキ（１４〉の軸受部（１５
）に上端を支えられている。インデックスシャフト（１
３）の内部には、図示しない真空源に連通ずる吸気路（
１６）が形設されている。

移動装置（１０）は８分の１回転、すなわち４５＠づつ
歩進回転するものであり、周囲には、第２図に示すよう
に、計８個所の作業ステーション（Ｉ）・・・（■）を
配している。そして作業ステーションの数に合わせ、下
部回転体〈１２〉から、計８本のアーム（１７）が等間
隔で放射状に突出している。アーム（１７）は下部回転
体（１２）の周面に垂直に取り付けたスライダ（１８）
に支持され、垂直方向に移動可能である。スライダ（１
８）は、上部回転体（１１）との間に張り渡した引張コ
イルばね（１９）により、上部回転体（１１）にねじ込
んだストッパボルト（２０）（第１図に示す）に当たる
まで引き上げられている。スライダ（１８）は外向きに
ローラ（２１）を突出させており、所定の作業ステーシ
ョンで昇降体がローラ（２１）を押し、スライダ（１８
）を降下させる。昇降体とそお動作機構については後述
する。

アーム（１７）が支持する部材、及びアーム（１７）自
身からなる構造体を、真空吸着装置＜３０）と総称する
。真空吸着装置く３０〉の詳細構造は次のようになって
いる。　（３１）はアーム（１７）の先端に支持された
タレットである。タレット（３１）は円筒形をしていて
、アーム（１７）の先端に外側から嵌合し、アーム（１
７）の軸線まわりに、すなわち水平軸まわりに、回転可
能である。タレット（３１）の、外向きの端面には従動
ギヤ〈３２〉が固設される。タレット（３１）の周面か
らは、主に太さの面で規格の異なる４種類のノズル（３
３）（３４）（３５）（３６）が９０＠間隔で放射状に
突出している。各ノズルはいずれもタレット（３１）の
中心方向に退避可能であり、圧縮コイルばね（３７）に
より突出位置に押し出されている。アーム（１７）の中
心は吸気路（３８）となっている、この吸気路（３８）
は、ノズル（３３）（３４）（３５）（３６）の内、真
下に来たものとのみ、連通孔（３９）を介して連通ずる
。　（４０）は吸気路（３８）の端を室ぐねじ栓で、タ
レット（３１）の抜は止めとしての役割も果たす。

上部回転体（１１〉はバルブ（５０）を支持する。バル
ブ（５０）はアーム（１７）と同数設けられており、吸
気路（３８）とホース（５１）で接続する。バルブ（５
０）はホース（５２）により吸気路＜１６）に連結して
おり、吸気路（３８）の吸引を０Ｎ−ＯＦＦ制御するも
のである。バルブ（５０）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（５３）によって行なう
。

すなわちアクチュエータ（５３）を押し下げた時がバル
ブ開、そうでない時がバルブ閉である。アクチュエータ
（５３）の制御は、作業ステーション（Ｉ）においては
エアシリンダク５４）によって上下する押圧子（５５）
により、作業ステーション（Ｖ）及び（Ｖｌ）において
エアシリンダ（５６）によって上下する押圧子（５７）
により、その間の作業ステーション（ＩＩ）（Ｉ［［）
（ＩＶ　）においては軸受部（１５）に固定した抑圧板
（５８）により、それぞれ行なう、押圧板（５８）はエ
アシリンダ（５４）（５６）の支持部材を兼ね、また押
圧子（５５）（５７）は降下した時その下面が押圧板（
５８）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（５０）がその属するアーム（１７）
に対し遅れ位置に配されているので、押圧子（５５）（
５７）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（Ｉ）（以後部品供給ステーションと
呼ぶ）には部品供給袋！（６０）を配置する。部品供給
装置（６０）は部品供給用キャリヤテープ（６１）を１
ピツチづつ送り、部品（６２）を１個づつ真空吸着手段
（３０）に供給する。キ〜リャテーブ（６１〉は、プラ
スチックシートをエンボス加工して部品＜６２）を１個
づつ収納する凹所をつくり、その上をプラスチックのカ
バーフィルム（６３）で覆ったものである。スプロケッ
ト（６４）（爪は描いていない）に引かれて上下一対の
案内板（６５）（６６）の間をくぐり抜けて来たキャリ
ヤテープ（６１）は、部品吸着位置の直前でカバーフィ
ルム（６３）を剥がされて行く０部品供給装置（６０）
はこのようなキャリヤテープ（６１）を第４図の紙面と
直角方向に多数並べており、全体を紙面と直角方向に動
かすことにより、必要とする部品を紋紙したキャリヤテ
ープ（６１）を選択できるようになっている。

作業ステーション（Ｖ）（以後部品装着ステーションと
呼ぶ）には第１図に示すように基板（７１）を載せる基
板支持装置（７０）を配置する。基板支持装置（７０）
はＸＹテーブルと一般に呼ばれるもので、Ｘ軸電動機（
７２）とＹ軸電動機（７３）により、図示しないボール
ねじ機構を介して、水平面内を２次元的に移動せしめら
れる。基板（７１）には部品（６２）を仮保持するだめ
の接着剤が所定個所に塗られている。

作業ステーション（■）（以後ノズル選択ステーション
と呼ぶ）には第６、第８図に示すノズル選択装置（８０
）を配置する。ノズル選択装置（８０）は支持デツキ（
１４）に支持させたエレベータ（８１）を主たる構成要
素としている。エレベータ（８１）は垂直方向に摺動す
るスライダ（８２）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（８３）によって昇降動作を
与えられる。エレベータ（８１）の下部にはセレクタギ
ヤ（８４）が、移動装置り１０）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（８４）はエレベ
ータ（８１）に支持された電動機（８５）にベベルギヤ
（８６）（８７）を介して連結し、エレベータ（８１）
が降下するとタレット（３１）の従動ギヤ（３２）にか
み合い、従動ギヤ（３２）に電動機（８５）の回転を伝
える。　（８Ｂ＞はエレベータ（８１）の降下の下限を
定めるストッパである。

アーム（１７〉の上面にはロックビン（９０）を装着す
る。ロックビン（９０）はアーム（１７）に固定したホ
ルダ（９１）に、アーム（１７）の軸線と平行にスライ
ドできるよう保持され、タレット（３１）の方へ圧縮フ
ィルばね＜９２）で押されている。クレット（３１）の
端面には、ロックビン（９０）の先端を受は入れる溝（
９３）を、ノズル（３３）（３４）（３５）（３６）の
背後に各１条づつ、計４条形設する。ロックビン（９０
）の後端にはＵ字形のレバー受（９４）と固定する。レ
バー受（９４）は支持デツキ（１４）に支持されたベル
クランク形レバー（９５）の一端を受は入れる。レバー
（９５）の他端はエレベータ（８１）にコネクティング
ロッド（９６）で連結きれている。

部品供給スデーション（Ｉ）、部品装着ステーション（
Ｖ）、及び作業ステーション（ＩＩ　）（ＩＶ　）（■
）には第４図に示すような昇降体（１００）を置く、昇
降体（１００）は支持デツキ（１４）の軸受部（１０１
）に支持されたロンド状部材で、下端にはスライダ（１
８）のローラ（２１）に対向する押圧ヘッド（１０２）
を固定しており、図示しないカムにより上下せしめられ
る。

作業スデージョン（■）（以後部品方向調整ステーショ
ンと呼ぶ）には部品方向調整装置（１１０）＜第１図）
を配置する６部品方向調整装置（１１０）は、円盤状の
回転台（１１１）と、これに点対称的に支持された１対
の方向！Ｊ１を爪（１１２）とを主な構成要素とする０
回転台（１１１）は周囲に三角形断面のエツジ（１１３
）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（１１４）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。　（１１５）は
回転台（１１１）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（１１１
）に連結する。方向調整爪（１１２）は回転台（１１１
）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、常時は引張コイルばね（１１６）により求心方向
に引き寄せられている。方向調魅爪（１１２）からは先
端にローラ（１１Ｂ）を有する脚部（１１７）が垂下す
る。（１１９）は２個のローラ（１１８）の間に割り込
む截頭円錐形のカムで、図示しないカムによって上下せ
しめられ、上昇時、方向調整爪（１１２）の間隔を押し
拡げる。

作業ステーション（■）（以後部品認識ステーションと
呼ぶ〉には部品認識装置（１２０＞（第１図）を配置す
る０部品認識装置（１２０）は、視覚センサ（１２１）
と、視覚センサ支持装置（１２２）とを主な構成要素と
する。視覚センサ支持装置（１２２）は回転台（１１１
）と同様のつくりの回転台＜１２３）をベースとし、こ
れにエレベータ（１２４）を取り付けたものである。回
転台（１２３）は、図示しないベルト（タイミングベル
ト）を介して、電動機（１２５）により回転せしめられ
る。エレベータ（１２４）は、回転台（１２３）に装着
した電動機（１２６）がねじ軸（１２７）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（
１２１）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個のラインセンサ（１２８）（１２９）
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（１２８＞（１２９）に向かい合う形で照射ユニ
ット（１３０）（１３１）を配置して、四角な枠組をつ
くる。ラインセンサ（１２８）（１２９）は、受光窓（
１３２）（１３３）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（１３０）（１
３１）は受光窓（１３２）（１３３）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（１３４）と、凹レンズ
（１３５）及び凸レンズ（１３６）の組み合わせによっ
て得られるものである。

作業ステーション（■）（以後真空吸着装置高さ測定ス
テージ５ンと呼ぶ）には真空吸着装置（３０）の先端、
すなわちノズル（３３）（３４）（３５）（３６）のう
ち下を向いているものの先端の高さを測定する測定装置
（１４０）（第１図）を配置する。これは、ラインセン
サ（１２８）と同様のラインセンサ（１４１）を、受光
素子が垂直に並ぶように置き、間隔を置いて、照射ユニ
ット（１３０）と同様の照射ユニット（１４２）を向か
い合わせたものである。

（１５０）（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、（１６０）（第１５
図）は作業ステーション（ＶＩ）に配置した部品回収箱
である。

部品供給装置（６０）、部品方向ｉ［１装置１！　（１
１０）、部品認識装置（１２０）、基板支持装置（７０
）、及び測定装置ｔ（１４０）の平面的配置関係を示す
と第３図のようになる。但しこの図は、あくまでも配置
関係を説明するためのものであって、図示の各要素の相
互寸法比率にはとりたてて意味はない。

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）、部品方向調整ステーション（Ｉ［）、
部品認識ステーション（ＩＶ）、部品装着ステーション
（Ｖ）、ならびに真空吸着装置高さ測定ステーション（
■）において真空吸着装置（３０）に加えられる操作の
状況を示す１部品供給ステーションＣＩ）に到着した真
空吸着装置（３０）は、図のケースでは、ノズル（３３
〉を下に向けた状態で停止する。到着時点では押圧子（
５５）は上昇位置にあり、真空吸着装置（３０）は吸引
力を発生していない、ここで、昇降体（１００）が降下
してスライダ〈１８）を押し下げ、ノズル（３３）を部
品〈６２）に押し付ける。この時エアシリンダ（５４）
が制御装置Ｉ（１５０）からの制御信号によって押圧子
（５５）を降下させ、バルブ（５０）は開となり、ノズ
ル（３３）は部品（６２）を吸着する。部品（６２）を
吸着した真空吸着装置（３０〉は昇降体（１００）の上
昇と共に上昇し、移動装置（１０）の間歇回転により、
部品供給ステーション（Ｉ＞から部品方向ｍ！！ステー
ション（Ｉ［）へと運ばレテ行く。

移動中、バルブ（５０）のアクチュエータ（５３）は押
圧板（５８）に押され続けており、部品（６２）の吸着
は中断することがない。

部品方向調整ステーション（Ｉりでは、１対の方向調整
爪（１１２）が、カム（１１９）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（３ｏ）が到着し、昇降体（１００）によ
り部品（６２）が方向調整爪（１１２）の間に入り込む
ところまで降下せしめられると、カム（１１９）が下が
って方向ｉｉ整爪（１１２）同士が接近し、部品（６２
）の所定の２辺を挾みつける。キャリヤテープ（６１）
の部品収納用凹所にはゆとりがあるので、真空吸着装置
（３０）に吸着きれる時の部品（６２）の角度は、一定
範囲のばらつきを有しているが、そのばらつきはこの時
点で矯正きれる。但し矯正するのは角度だけであって、
ノズル（３３）の中心と部品（６２）の中心との位置ず
れを矯正することまでは考えていない、このようにして
吸着角度のばらつきを矯正した後、制御装置（１５０）
からの制御侶号に基き電動機（１１５）が回転台（１１
１）を回転移せて（あるいは回転移せずして）、その部
品に対する基板上における指定配置角度に部品（６２）
の向きを合わせる。この場合、当然のことながら、部品
装着ステージ５ン（Ｖ）に到着した時点での部品（６２
）の角度が指定配置角度に一致するよう、方向Ｍ１４整
を行なう、方向ｙ４１１完了後、カム（１１９）が上昇
して方向調整風（１１２）を部品（６２）から離脱させ
、真空吸着装置く３０〉は上昇する０部品（６２〉が方
向調整風（１１２）の間から脱は出して行った後、カム
（１１９）が降下してローラ（１１８）から離れ、電動
機（１１５）は回転台（１１１）を待機位置の角度に復
帰させ、カム（１１９）が再び上昇して、次の部品（６
２）に備えるべく方向調整風（１１２）を押し開く。

部品方向１ｉｉａステージ５ン（Ｉｔ）を離れた真空吸
着装置（３０）は、作業ステーション（Ｉ［［）を経て
部品認識ステーション（ＩＶ）に到着し、昇降体（１０
０）により一定高言まで降下せしめられる。この場合、
昇降体（１００）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、真空吸着装置（３０）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（３０）の降下により、部
品（６２）は視覚センサ（１２１）の部品認識領域のた
だ中に突入する９部品認識領域、すなわち照射ユニット
（１３０）がラインセンサ（１２８）に向け、照射ユニ
ット（１３１）がラインセンサ（１２９）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（６２）は
、第１２図に示すように、ラインセンサ（１２８）（１
２９）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（１２１）に対する、すなわちラインセン
サ（１２８）（１２９）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（
１２８）（１２９）でシルエットの位置を計測すれば、
ノズル（３３）に対する部品（６２）の位置ずれ量を計
測できることになる。計測データは制御装置（１５０）
に伝えられる。なお、部品（６２）のＸ、　Ｙ２方向の
位置ずれ量を正確に知るためには、部品（６２）の直交
する２辺の延在方向と、ラインセンサ（１２８）（１２
９）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（１２
１）は予め部品（６２）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、部品方向１ｉｔａｉステー
シヨン（Ｉ）で部品（６２）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（１
５０）から電動機（１２５）に与えられ、電動機（１２
５）は視覚センサ支持装置（１２２）を所定角度回転さ
せる。視覚センサ（１２１）の方向変更範囲は９０°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（１２８）（１２９）を部品
（６２）の辺と平行に置いた状態で計測した結果は制御
装置（１５０）に伝えられ、これに基き制御装置（１５
０）は、基板支持袋ｆｆ１ｆｆｉ　（７０）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（３０）は上昇し、視覚センサ（１２１＞
は、次に到来する部品（６２）に備えてそれに応わしい
方向を向く。

真空吸着装置ｔ＜３０）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（７０）は既に基板
（７１）を、部品（６２）を装着すべき個所をノズル（
３３〉の真下に位置づけて、待機している。もちろんこ
の場合、制御袋ｒ１ｔ（１５０）からＸ動電動機（７２
〉及びＹ＊ＩＩＩ電動機（７３）に与える指令には部品
（６２）の位置ずれデータを織り込み済みで、基板支持
装置（７０）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（１００）が真空吸着袋
！（３０）を降下させ、部品（６２）を、基板（７１）
の所定位置に、所定角度で押し付ける。押圧子（５７）
は、真空吸着装置（３０）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（６２）の
吸１を維持させているが、部品（６２）が基板（７１）
上の接着剤に押し付けられた時点で第１図のように上昇
し、ノズル（３３）の吸引を断つ、従ってこの後真空吸
着装置（３０）が上昇する折には、部品（６２）は接着
剤の粘着力で基板（７１）の表面に残留するものである
。

部品装着ステーリヨン（Ｖ）を離れた真空吸着袋！（３
０）は作業ステーション（Ｗ）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（３０）が到着した時点では、セレクタギ
ヤ（８４）は第６図に示すように従動ギャ（３２）の上
方にあり、レバー（９５）の先端はレバー受＜９４）の
中に入り込んでいる。ロックピン（９０）は第７図のよ
うに溝（９３）に係合しており、タレット（３１）をし
っかりと固定している。ここで、使用するノズルを（３
３〉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（８１）が降下し、セレクタギヤ（
８４）を従動ギヤ（３２〉にかみ合わせる。エレベータ
（８１）の下降によりレバー（９５）も回動し、ロック
ピン（９０）を圧縮コイルばね（９２）に抗しスライド
させる。これによりロックピン（９０）は溝（９３）か
ら抜は出し、タレット（３１）は回転可能となる。この
状態で電動機（８５）を駆動し、タレット（３１）を所
有角度回転させる。タレット（３１）の角度変更を終え
た後エレベータ（８１）を上昇させると、レバー（９５
）が旧位置に復帰してロックピン（９０〉が再び溝＜９
３）に係合し、タレット（３１）をロックするものであ
る。

ノズル選択ステーション（■）を離れた真空吸着装置（
３０）は最後の作業ステーションである真空吸着装置高
さ測定ステーション（■）（こ到着する。ここで真空吸
着装置（３０）は、昇降体（１００）により、一定スト
ローク分だけ降下せしめられる。下向きになっているノ
ズルは、これにより照射ユニット（１４２）とラインセ
ンサ（１４１）の間に入り込み、ラインセンサ（１４１
）によって先端の高さを測定される。測定データは制御
装置（１５０）に伝えられ、これに基き制御装置（１ｓ
Ｏ）は、部品認識ステーション（Ｎ）において視覚セン
サ（１２１）がこのノズルを迎え入れる際、視覚センサ
（１２１）の支持レベルを、ノズルの先端の高さに合わ
せて、丁度このノズルに吸着された部品（６２）の、そ
の主部（計測に関し最も重要な意味を持つ部分）をライ
ンセンサ（１２８＞（１２９）が水平方向から監視する
ことになるよう、調整する。この場合、部品（６２）の
形状データも考慮対象となる。これは、電動機（１２６
）に指令を与えてエレベータ（１２４）を上下させるこ
とにより達成される。このようにするのは、タレット（
３１）の中心からノズル先端までの距離を一定の小さな
公差内に保つことは、ノズル先端つぶれ等の理由で新造
ノズルに交換したり、あるいは別種の部品に対応するた
め別種ノズルに交換する場合、非常に困難だからである
。

さて真空吸着装置（３０）は、部品供給装置（６０）か
ら部品（６２）を吸い上げる訳であるが、時として、キ
ャリヤテープ（６１）の送り運動のため部品（６２）が
はね上がる等の理由により、部品（６２）の、本来吸い
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きれた部品（６２）は、装着
に到らせることなく排除しなければならない。部品（６
２）の姿勢が正常であるか異常であるかは視覚センサ（
１２１）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（１２８）（１２９）に部品（６２）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＜１５０）で部品（６２）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ｔ′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さの
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（１５０）は、その部品（６２）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に配！Ｉｔ
、きれた昇降体（１００＞の駆動機構と、エアシリンダ
（５６）とに指令を発し、真空吸着装置（３０）が部品
装着ステーション（Ｖ）に到着しても、これを降下させ
ず、また部品（６２）の吸着を終了させもしない、第１
５図に示すように、この真空吸着装置（３０）が作業ス
テーション（ＶＩ）に移ってしまうまで、押圧子（５７
）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装置（３０）に対し通常の装
着操作が加えられ、押圧子（５７）が上昇して基板（７
１）に付着した部品（６２）に対する吸着を解除した時
点で、作業ステーション（ＶＩ）においても部品装着が
解除され、異常姿勢の部品（６２）は部品回収箱（１６
０）に投棄される。装着し損ねた分の部品（６２）につ
いては、直ちに装着プログラムが変更され、部品（６２
）を投置した真空吸着装置（３０）によって、あるいは
他の真空吸着装！（３０）によってでも良いが、同種の
部品（６２）を指定個所に装着し直す回復措置がとられ
る。

（ト）発明の効果 本発明は、部品とこれを装着すべき基板との位置合わせ
を行なうに際し、爪による部品の矯正というメカニカル
な手法と、非接触計測による位置補正という電子工学的
な手法との折衷によって、動作高速化をなし遂げようと
するものである。爪に関しては１対のみを方向１１１整
爪として用意し。

センタリングは二の次にして、部品の方向ｆｆ１ｌｌの
みを素速く行なうから従来性なっていた完全なセンタリ
ング動作を伴なう矯正作業に比べ時間を節約できる。ま
た電子工学的な部分に関しても、視覚センサで部品を計
測するに際し、角度に関してはもはや考慮しなくても良
いものとして、位置ずれ量に関してのみデータを求め、
これを演算処理して基板支持装置の位置補正データを得
れば良いから、演算処理に長時間を要しない。移動系に
は部品センタリング機構も部品角度設定機構も付随しな
いから質量を小さく抑えることができ、この面でも高速
化に有利である。これらを総合して、所期の目的の達成
が可能になった。

【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
は移動装置の平面図、第３図は主要構成要素の平面的配
置関係を示す説明図、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区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図は視覚センサの斜視図、第１１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
は部品装着ステーショ〉・とその後続ステーションにお
ける特殊状況下での動作を示す説明用展開図である。 （Ｉ）・・・部品供給ステーション、（６０）・・・部
品供給装置、（Ｖ）・・・部品装着ステーション、（７
０）・・・基板支持装置、（６２）・・・部品、（７１
）・・・基板、（３０）・・・真空吸着装置、（１０）
・・・移動装置、（Ｉｆ）・・・部品方向１！！整ステ
ーシヨン、（１１２）・・・方向調整爪、（１２１）・
・・視覚センサ、（１５０）・・・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用意
   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）部品供給ステーションと部品装着ステーションの
   間の部品方向調整ステーションに配置され、真空吸着装
   置に吸着された部品を挾んで、部品の向きを基板上にお
   ける指定配置角度に合わせる１対の方向調整爪 （ｆ）方向調整後の部品の真空吸着装置に対する位置ず
   れ量を計測する視覚センサ （ｇ）前記視覚センサの計測データに基き、基板支持装
   置の位置を補正する制御装置。