JP2008010594A - 部品搬送方法、部品搬送装置および表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】表面実装機等において、部品がマトリックス状に配列されているトレイから各部品を吸着していく場合に、吸着位置の補正を適正に行うことができるようにする。
【解決手段】複数個の部品をマトリックス状に配列して保持するトレイを備えた部品供給部と、上記トレイから部品を吸着するヘッドと、このヘッドを制御するコントローラ６０とを備える。このコントローラ６０は、トレイ内の部品の配置に関するデータである部品配置情報を記憶する部品配置情報記憶手段６５ａと、カメラ１８ａによる部品吸着状態の検出に基づいて求められる部品吸着ずれ量を記憶する吸着ずれ量記憶手段６５ｂと、トレイ内の複数個所の部品についての部品吸着ずれ量に基づき、少なくともトレイの傾きおよび部品ピッチに関する補正値を求めて、上記部品配置情報を補正する補正手段６１ａと、この補正手段により補正された部品配置情報を用いてその後に吸着される部品の吸着位置を演算する演算手段６１ｂとを有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数個の部品をマトリックス状に配列して保持するトレイを部品供給部に設置し、移動可能なヘッドにより上記部品供給部のトレイから部品を吸着して目的位置まで搬送する部品搬送方法と、部品搬送装置と、この装置が適用される表面実装機に関するものである。

従来から、部品吸着用ノズルを有する移動可能なヘッドにより、部品供給部から電子部品を吸着し、目的位置まで搬送するようにした部品搬送装置は知られており、例えばこのような部品搬送装置を備えたものとして表面実装機が一般に知られている。

上記部品供給部に設けられる部品供給装置としては種々のタイプのものがあるが、ＱＦＰ（Quad Flatpack Package）等のパッケージ型の部品を供給するものとしては、複数個の部品をマトリックス状に配列して保持するトレイを備え、このトレイを上記ヘッドの移動範囲内に配置し得るようにし、上記ヘッドによりトレイ内の部品をピックアップすることができるようにしたトレイフィーダーが知られている。

このような表面実装機等に適用される部品搬送装置において、上記ヘッドによる部品吸着時に吸着位置が大きくずれると吸着不良等の不具合を招く。特に電子部品の小型化や部品形状の複雑化が進むにつれ、ノズルの吸着位置のずれに対する許容度が小さくなり、吸着位置のずれを減少することが要求されてきている。

このような要求に対し、下記特許文献１に示されるように部品吸着位置を補正し得るようにしたものが知られている。この特許文献１に示された装置は、部品を供給するテープフィーダーおよびトレイフィーダー等の部品供給装置と、部品を吸着保持するヘッドと、部品吸着状態検出用のカメラと、コントローラとを備え、ヘッドにより部品供給部から部品を吸着した後、上記カメラによる部品吸着状態の検出に基づいて部品吸着位置のずれ量を測定し、そのずれ量に応じて装着位置を補正する一方、その後に同じフィーダーから部品を吸着するときの吸着位置を上記ずれ量だけ補正するようにしている。
特開平６−４５７９１号公報

上記特許文献１に示されるような従来の装置では、テープフィーダーのように一定の部品取出位置まで部品が繰り出されてその一定位置で部品が取り出されるようになっている部品供給装置から部品を吸着するような場合には、吸着位置の補正を適正に行うことができるが、トレイに部品がマトリックス状に配列されているトレイフィーダーから部品を吸着するような場合、必ずしも適正に吸着位置を補正することができない。

すなわち、トレイフィーダーから部品を吸着する場合、トレイ内に配列されている多数の部品のうちで吸着すべき部品が位置する場所までヘッドが移動して部品を吸着することになり、吸着する部品が変われば吸着する場所も変わる。このため、例えばトレイが傾いて設置された場合に、トレイの一端寄りの部品を吸着するときと他端寄りの部品を吸着するとでは、基本の状態（トレイが傾いていない状態）に対する位置ずれの大きさが異なってくる。トレイ内の部品ピッチに誤差があるような場合でも同様である。

従って、トレイ上の或る場所の部品を吸着したときの吸着ずれ分を補正量とするだけでは、別の場所の部品を吸着するときに位置ずれを正しく補正することができない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、部品がマトリックス状に配列されているトレイから各部品を吸着していく場合に、吸着位置の補正を適正に行うことができる部品搬送方法、部品搬送装置および表面実装機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の部品搬送方法は、複数個の部品をマトリックス状に配列して保持するトレイを部品供給部に設置し、移動可能なヘッドにより上記部品供給部のトレイから部品を吸着して目的位置まで搬送する部品搬送方法において、トレイ内の部品の配置に関するデータである部品配置情報を予め記憶し、上記部品配置情報に基づいて求められるトレイ内の部品吸着位置から部品を吸着するように上記ヘッドを制御する部品吸着工程と、この部品吸着の後にその部品吸着状態を検出し、この検出に基づいて部品吸着ずれ量を求めてこれを記憶する工程と、トレイ内の複数個所の部品についての上記部品吸着ずれ量に基づき、少なくともトレイの傾きおよび部品ピッチに関する補正値を求めて、上記部品配置情報を補正し、その補正した部品配置情報を用いてその後に吸着される部品の吸着位置を演算する工程とを有するものである。

また、本発明の部品搬送装置は、複数個の部品をマトリックス状に配列して保持するトレイを備えた部品供給部と、この部品供給部のトレイから部品を吸着して目的位置まで搬送するヘッドとを備えた部品搬送装置において、トレイ内の部品の配置に関するデータである部品配置情報を記憶する部品配置情報記憶手段と、上記部品配置情報に基づいて求められるトレイ内の部品吸着位置から部品を吸着するように上記ヘッドを制御する制御手段と、上記ヘッドによる部品吸着後にその部品吸着状態を検出する検出手段と、この検出手段による検出に基づいて求められる部品吸着ずれ量を記憶する吸着ずれ量記憶手段と、トレイ内の複数個所の部品についての部品吸着ずれ量に基づき、少なくともトレイの傾きおよび部品ピッチに関する補正値を求めて、上記部品配置情報を補正する補正手段と、この補正手段により補正された部品配置情報を用いてその後に吸着される部品の吸着位置を演算する演算手段とを備えているものである。

上記方法および装置によると、複数個所の部品についての部品吸着ずれ量に基づいて少なくともトレイの傾きおよび部品ピッチに関する補正値が求められるため、その後にトレイ内の別の場所から部品が吸着されるときにも、適正な吸着位置を求めることができる。

この発明において、上記部品配置情報記憶手段に記憶される部品配置情報には、トレイの傾きと、マトリックス状の部品配列における行方向および列方向の各部品ピッチと、トレイの基準位置の座標とが含まれ、上記補正手段は、上記のトレイの傾きと行方向および列方向の各部品ピッチとトレイの基準位置とに関する各補正値を求めるようになっていることが好ましい。

このようにすると、トレイの傾きと行方向および列方向の各部品ピッチとトレイの基準位置とに関する各補正値に基づき、次に取り出される部品の吸着位置を適正に求めることができる。

上記検出手段は、例えば上記ヘッドに吸着された部品を撮像するカメラを備えているものであればよい。このようにすれば、上記カメラにより撮像された吸着部品の画像から部品吸着ずれ量が求められる。

上記のような部品搬送装置は、表面実装機に有効に適用される。

すなわち、部品供給部において供給される部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して、基板上の所定位置に装着する表面実装機において、上記部品供給部から基板上に部品を搬送する手段として、上記のような部品搬送装置を備えている構成とする。

また、この表面実装機において、上記制御手段は、部品吸着後に検出手段による部品吸着状態の検出が行われてから、吸着ずれ量に応じた部品装着位置の補正を行うようになっていることが好ましい。このようにすれば、部品吸着状態の検出に基づいて求められる吸着ずれ量に応じ、部品装着位置が補正される一方、トレイ内の複数個所の部品についての部品吸着ずれ量が求められるとその後に吸着される部品の吸着位置が補正されることとなる。

以上のように、本発明によると、少なくともトレイの傾きおよび部品ピッチに関する補正値が求められて部品配置情報が補正され、この部品配置情報を用いてその後に吸着される部品の吸着位置が求められるため、複数個の部品がマトリックス状に配置されているトレイから各部品を吸着するときの吸着位置を適正に補正し、トレイ内の異なる場所にある各部品を正しく吸着することができるものである。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１および図２は本発明が適用される表面実装機（以下、実装機と略す）の一例を示しており、図１は実装機を平面図で、図２は同装置を側面図で概略的に示している。

これらの図において、実装装置本体の基台１上には基板搬送用のコンベア２が配置されており、このコンベア２上をプリント基板Ｐが搬送されて所定の実装作業用位置で停止され、図外のプッシュアップピン等の基板保持手段により保持されるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア２の方向をＸ軸方向、水平面上でＸ軸と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸と直交する垂直方向をＺ軸方向として説明を進めることにする。

コンベア２のＹ軸方向両側には、プリント基板Ｐに実装する電子部品を供給するための部品供給部３，４が設けられており、図示の例では、コンベア２に対してフロント側（図１では下側）の部品供給部３に、比較的小形のチップ部品の供給に適した多数列のテープフィーダー３ａがＸ軸方向に並べて配置される一方、リア側の部品供給部４に、ＱＦＰ（Quad Flatpack Package ）等の比較的大形の電子部品の供給に適したパレット引出し型の部品供給装置４ａが配置されている。

フロント側の部品供給部３に配置される各テープフィーダー３ａには、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔毎に収納保持したテープが巻回されたリールが着脱可能に装着されており、このリールからフィーダー先端の部品取出部に上記テープを間欠的に繰り出すことにより、テープに収納されたチップ部品を、後述するヘッドユニット５によりピックアップさせるように構成されている。リア側の部品供給部４に配置される部品供給装置４ａの構成については、後に詳述することにする。

上記基台１の上方には、さらに部品実装用のヘッドユニット５が設けられている。

このヘッドユニット５は、部品供給部３，４から部品を吸着してプリント基板Ｐ上に実装し得るように、図１中に一点鎖線で示す一定の領域Ｍ（可動領域Ｍという）内でＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動可能とされている。すなわち、上記基台１には、ヘッドユニット５の支持部材７がＹ軸方向の固定レール６に移動可能に配置され、この支持部材７上にヘッドユニット５がＸ軸方向のガイド部材（図示せず）に沿って移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ１０により駆動されるボールねじ９に支持部材７が装着されることにより、支持部材７のＹ軸方向の移動が行われる一方、Ｘ軸サーボモータ１３により駆動されるボールねじ１１にヘッドユニット５が装着されることにより、ヘッドユニット５のＸ軸方向の移動が行われるようになっている。

上記ヘッドユニット５には部品を吸着してプリント基板Ｐに実装するための複数の実装用ヘッド１５がＸ軸方向に一列に並べられた状態で搭載されている。これらの実装用ヘッド１５は、Ｚ軸サーボモータ１６（図４参照）を駆動源とする昇降機構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸サーボモータ１７（図４参照）を駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。

上記各実装用ヘッド１５の先端には部品吸着用のノズル１５ａ（図２参照）が設けられており、部品吸着時には、図外の負圧供給手段からノズル１５ａに負圧が供給され、この負圧により部品が吸着されるようになっている。

また、実装用ヘッド１５による部品吸着後にその部品吸着状態を検出する検出手段として、部品認識用のカメラ１８ａおよび照明装置１８ｂを備えた撮像ユニット１８が設けられている。上記カメラ１８ａはＣＣＤエリアセンサもしくはラインセンサにより構成され、ヘッドユニット５の可動領域Ｍ内（例えば部品供給装置４ａの側方）の基台１上に上向きに設置されている。そして、ヘッドユニット５が部品吸着後にカメラ１８ａ上に移動したときに、下方から吸着部品を撮像し得るようになっている。

次に、リア側の部品供給部４に配置される部品供給装置４ａについて、詳細に説明する。

この部品供給装置４ａは、所謂トレイフィーダーであって、収納部２０と、この収納部２０から後記パレット２１を引出すパレット引出し機構４０（以下、引出し機構４０と略す）と、収納部２０と引出し機構４０とを相対的にＺ軸方向に移動させる昇降機構５０とを有しており、収納部２０内に収納されるパレット２１を引出し機構４０により引出すことにより、パレット２１上に載置されたトレイ３０内の電子部品を上記ヘッドユニット５によりピックアップさせるように構成されている。

上記収納部２０には、上下複数段にパレット支持部が形成され、各パレット支持部にパレット２１が水平状態で、かつ引出し可能に支持されている。これにより収納部２０内に複数のパレット２１が上下複数段に収納されている。なお、収納部２０は、そのフロント側が開放されており、各パレット支持部に支持されたパレット２１が、フロント側の開放部から引出し機構４０によって引出され得るようになっている。

上記パレット２１は、図３に示すように、四方が側壁２２に囲まれた平面視長方形の浅皿であって、一又は複数のトレイ３０を位置決めした状態で載置できるように構成されている。パレット２１には、さらにその引出側に把持部２５が設けられている。

トレイ３０は、ＱＦＰ等の部品Ｑを複数個収容して保持するものであり、この図に示すように平面視で長方形の輪郭を有し、その上面には複数の部品収納部３１がマトリックス状に設けられ、これら部品収納部３１にそれぞれ部品Ｑが収納されている。

上記引出し機構４０は、図２に示すように、上記基台１上に固定されたパレット受けプレート４１を有している。このプレート４１上には、Ｙ軸方向に延びる一対のレール４３が設けられている。そして、収納部２０からパレット２１が引出される際には、パレット２１がレール４３で支持され、レール４３に沿って移動するようになっている。

上記受けプレート４１上の両レール４３間には、図１に示すように、パレット２１の引出し方向（Ｙ軸方向）に延びるガイド４４が設けられ、このガイド４４上に、パレット２１の把持部２５を把持し得るクランプ機構４５が移動可能に設けられている。上記両レール４３間にはさらに、クランプ機構４５をガイド４４に沿って移動させるためのベルト式駆動機構４６が設けられており、このベルト式駆動機構４６のベルトにクランプ機構４５が固定され、図外のモータによってベルトが作動されることにより、クランプ機構４５がガイド４４に沿ってＹ軸方向に移動するように構成されている。

上記昇降機構５０は、当実施形態では、基台１に固定される上記引出し機構４０に対して収納部２０を昇降させるように構成されている。具体的には、図２に示すように、収納部２０が支持枠５３に昇降可能に支持されるとともに、駆動モータ５１により回転駆動されるＺ軸方向のボールねじ５２に収納部２０が螺合され、駆動モータ５１によるボールねじ５２の回転駆動に応じて収納部２０が引出し機構４０に対して昇降するように構成されている。

さらに当実施形態の実装機には、図４に示すようなコントローラ６０が設けられている。

このコントローラ６０には、Ｘ軸サーボモータ１３、Ｙ軸サーボモータ１０、Ｚ軸サーボモータ１６およびＲ軸サーボモータ１７が接続されるとともに、部品認識用のカメラ１８ａが接続され、さらに、実装機に具備されている各種センサ類７１が接続され、また、ディスプレー等からなる表示ユニット７２が接続されている。

このコントローラ６０は、演算処理部６１、モータ制御部６２、外部入出力部６３、画像処理部６４および記憶部６５を有している。

上記モータ制御部６２は、上記各サーボモータ１０，１３，１６，１７を制御することにより実装用ヘッド１５の動作（ヘッドユニット５の移動によるＸ，Ｙ方向の動作およびヘッドユニット５に対する実装用ヘッド１５の昇降、回転動作）を制御する。すなわち、実装作業時には、実装用ヘッド１５が部品供給部３または４から部品を吸着した後、部品認識用のカメラ１８ａ上に移動し、カメラ１８ａによる撮像後にプリント基板Ｐ上に移動して部品の装着を行うように制御する。このモータ制御部６２により、後記部品配置情報に基づいて求められるトレイ内の部品位置から部品を吸着するように実装用ヘッド１５を制御する制御手段が構成されている。

上記外部入出力部６３は、センサ類７１等からの信号を入出力処理するものである。また、上記画像処理部６４は、部品認識用のカメラ１８ａによる撮像が行われたときに、その画像の処理を行うものである。

上記演算処理部６１は、モータ制御部６２等を統括的に制御するとともに、各種の演算処理を行う。そして、実装用ヘッド１５による部品吸着後に部品認識用のカメラ１８ａによる撮像が行われたときには、画像処理部６４を介して取得される吸着部品の画像に基づき、部品吸着ずれ量（ノズル中心に対する部品中心のずれ量）を演算し、それに応じた部品装着位置の補正を行うようになっている。

さらに演算処理手段６１は、部品供給装置４ａのトレイ３０内の部品の配置に関するデータである部品配置情報の補正を行う補正手段６１ａと、上記トレイ３０から部品を吸着する場合に上記部品配置情報および補正値に基づいて部品の吸着位置を演算する演算手段６１ｂとを含んでいる。

また、上記記憶部６５は、部品配置情報記憶手段６５ａと、吸着ずれ量記憶手段６５ｂおよび補正値記憶手段６５ｃを含んでいる。

上記部品配置情報記憶手段６５ａは、上記部品配置情報を記憶するものであり、例えば図５（ａ）に示すような部品配置基本情報のテーブル８１を有している。このテーブル８１には、トレイ３０内の部品の配置に関して予め設定されている基本情報が書き込まれており、具体的には、トレイ傾きの初期値Ｔｒ０、Ｘ方向（行方向）およびＹ方向（列方向）の部品ピッチの初期値Ｐｘ０，Ｐｙ０、Ｘ方向およびＹ方向の部品個数Ｃｘ，Ｃｙ、Ｘ方向およびＹ方向の現在トレイ内位置Ｂｘ，Ｂｙ、トレイ基準位置のＸ，Ｙ座標の初期値（０，０）、Ｘ方向およびＹ方向の第一部品の吸着位置の座標Ａｘ(1,1) ，Ａｙ(1,1) が書き込まれている。

このテーブル８１に書き込まれたデータは、図６に示すように、トレイ３０内の部品Ｑが、Ｘ方向にＰｘ０のピッチでＣｘ個、Ｙ方向にＰｙ０のピッチでＣｙ個並んだマトリックス状に配置されていることを表している。また、図６に示す例ではトレイ３０の左下の角がトレイ基準位置とされ、そのＸ，Ｙ座標が図６の状態では（０，０）である。また、図６の状態ではトレイ傾きも０である。

なお、図５（ａ）のテーブル８１中の現在トレイ内位置Ｂｘ，Ｂｙは、トレイ内の部品が吸着される毎に書き換えられる。

上記吸着ずれ量記憶手段６５ｂは、トレイ３０から部品が吸着された場合において、その部品が撮像されてその画像に基づき吸着ずれ量が求められたときに、この吸着ずれ量を記憶するものであり、例えば図５（ｂ）に示すような吸着ずれ量テーブル８２を、トレイ内の各部品毎に有している。このテーブル８２には、トレイ番号Ｔｎと、対象部品のＸ方向およびＹ方向のトレイ内位置Ｚｘ，Ｚｙと、当該部品の吸着位置のＸ，Ｙ座標Ａｘ，Ａｙと、当該部品のＸ方向およびＹ方向の吸着ずれ量Ｄｘ，Ｄｙが書き込まれるようになっている。

また、この吸着ずれ量記憶手段６５ｂに記憶される吸着ずれ量のデータが所定数（少なくとも２個）以上存在するようになったときに、上記補正手段６１ａにより、少なくともトレイの傾きおよび部品ピッチに関する補正値が求められ、その補正値が補正値記憶手段６５ｃに記憶される。

この補正値記憶手段６５ｃは、例えば図５（ｃ）に示すような部品配置補正情報のテーブル８３を有している。このテーブル８３には、トレイ傾きＴｒ、Ｘ方向およびＹ方向の部品ピッチＰｘ，Ｐｙ、トレイ基準位置のＸ，Ｙ座標Ｔｘ，Ｔｙが書き込まれる。これらのパラメータＴｒ，Ｐｘ，Ｐｙ，Ｔｘ，Ｔｙが、補正手段６１ａにより補正され、更新される。

また、上記部品配置補正情報（Ｔｒ，Ｐｘ，Ｐｙ，Ｔｘ，Ｔｙ）が求められた後は、上記演算手段６１ｂにより、部品配置補正情報を用いてその後に吸着される部品の位置が演算される。

ここで、補正手段６１ａにより行われる補正情報の計算、および上記演算手段６１ｂにより行われる部品吸着位置の演算の具体例を説明する。

Ｎを２以上の整数として、Ｎ番目の部品の吸着が行われるまでは、上記テーブル８３内の各パラメータＴｒ，Ｐｘ，Ｐｙ，Ｔｘ，Ｔｙは初期値（Ｔｒ＝Ｔｒ０、Ｐｘ＝Ｐｘ０、Ｐｙ＝Ｐｙ０、Ｔｘ＝０、Ｔｙ＝０）とされ、あるいは前回更新済みの値とされるが、Ｎ番目の部品の吸着以降は、以下のような（演算１）〜（演算３）が補正手段６１ａにより行われる。

（演算１） トレイ傾きＴｒ
吸着ずれ量テーブル８２から、トレイ内の同一の行にある複数の部品について吸着位置に吸着ずれ量を加味した点の座標である（Ａｘ＋Ｄｘ），（Ａｙ＋Ｄｙ）を求め、その各点を結ぶ直線の傾きを最小二乗法で求め、さらに複数の行について上記直線の傾きが求められるときにはその平均値を計算する。こうして、トレイ内の行のＸ軸に対する傾きをトレイ傾きＴｒとして求める。

（演算２） トレイ基準位置Ｔｘ，Ｔｙ
第一部品（図７中の（１，１）の部品）の吸着位置の座標Ａｘ(1,1)，Ａｙ(1,1)と、吸着ずれ量Ｄｘ(1,1)，Ｄｙ(1,1)と、トレイ傾きＴｒとから、トレイ基準位置の座標Ｔｘ，Ｔｙが次のように求められる。
Ｔｘ＝{Ａｘ(1,1)＋Ｄｘ(1,1)}−{Ａｘ(1,1)・ｃｏｓ（Ｔｒ）−Ａｙ(1,1)・ｓｉｎ（Ｔｒ）}
Ｔｙ＝{Ａｙ(1,1)＋Ｄｙ(1,1)}−{Ａｘ(1,1)・ｓｉｎ（Ｔｒ）＋Ａｙ(1,1)・ｃｏｓ（Ｔｒ）}

（演算３） 部品ピッチＰｘ，Ｐｙ
第一部品（図７中の（１，１）の部品）と（ｍ，ｎ）の位置の部品との距離をＧｘ，Ｇｙとすると、
Ｓｘ＝ΣＧｘ(i,1)、Ｓｙ＝ΣＧｙ(1,j)、Ｎｘ＝Σ(ｉ−１)、Ｎｙ＝Σ(ｊ−１)：ｉ＝２〜ｍ、ｊ＝２〜ｎ
として、部品ピッチＰｘ，Ｐｙは
Ｐｘ＝Ｓｘ／Ｎｘ、Ｐｙ＝Ｓｙ／Ｎｙ
で求められる。

また、演算手段６１ｂによる部品吸着位置の演算は、次のように行われる。

（演算４） 部品吸着位置の座標Ａｘ(Bx,By)，Ａｙ(Bx,By)
上記の（演算１）〜（演算３）により求められたトレイ傾きＴｒ、トレイ基準位置Ｔｘ，Ｔｙおよび部品ピッチＰｘ，Ｐｙと、部品配置基本情報に含まれる第一部品吸着位置の座標Ａｘ(1,1)，Ａｙ(1,1)とから、（Ｂｘ，Ｂｙ）の部品の吸着位置の座標Ａｘ(Bx,By)，Ａｙ(Bx,By)は、次のように求められる。
Ａｘ(Bx,By)＝Ｔｘ＋{Ａｘ(1,1)＋（Ｂｘ−１）×Ｐｘ}・ｃｏｓ（Ｔｒ）−{Ａｙ(1,1)＋（Ｂｙ−１）×Ｐｙ}・ｓｉｎ（Ｔｒ）
Ａｙ(Bx,By)＝Ｔｙ＋{Ａｘ(1,1)＋（Ｂｘ−１）×Ｐｘ}・ｓｉｎ（Ｔｒ）＋{Ａｙ(1,1)＋（Ｂｙ−１）×Ｐｙ}・ｃｏｓ（Ｔｒ）

次に、コントローラ６０により行われる部品実装処理の一例を、図８のフローチャートによって説明する。

部品実装処理がスタートすると、コントローラ６０は、先ずステップＳ１で、吸着ずれ量テーブル８２に有効なデータがＮ個以上存在するか否かを判定する。Ｎは予め定められた２以上の整数である。

ステップＳ１の判定がＮＯのとき、つまり吸着ずれ量の有効なデータがＮ個に達していないときは、ステップＳ２に移り、部品配置基本情報のテーブル８１から読み出したトレイ傾きＴｒ０、部品ピッチＰｘ０，Ｐｙ０、現在トレイ内位置Ｂｘ，Ｂｙ等の情報に基づき、吸着座標（部品吸着位置の座標）を計算する。そして、実装用ヘッド１５を吸着座標の位置へ移動させて、トレイ３０から部品を吸着させる（ステップＳ３，４）。次に、実装用ヘッド１５を部品認識用のカメラ１８ａ上に移動させて、吸着部品の撮像とそれに基づく画像認識を行い、部品吸着位置のずれに応じた装着位置補正量の算出を行う（ステップＳ５）。

さらに、上記画像認識に基づいて算出した吸着ずれ量を吸着ずれ量テーブル８２へ追加登録する（ステップＳ６，Ｓ７）。

次に、実装用ヘッド１５をプリント基板Ｐ上に移動させ、上記装着位置補正量を加味した装着位置へ部品を装着する（ステップＳ８）。

部品装着後は、全ての部品実装が完了したか否かを判定し（ステップＳ９）、未完了であればステップＳ１に戻る。

ステップＳ１で吸着ずれ量テーブル８２に有効なデータがＮ個以上存在することを判定したときは、ステップＳ１０に移り、補正手段６１ａによる部品配置補正情報の計算、つまり前述の（演算１）〜（演算３）を行い、トレイ傾きＴｒ、トレイ基準位置Ｔｘ，Ｔｙおよび部品ピッチＰｘ，Ｐｙを求める（ステップＳ１０）。

続いてステップＳ１１で、テーブル８１から読み出される部品配置基本情報と上記部品配置補正情報とから、演算手段６１ｂによる吸着座標の計算、つまり前述の（演算４）を行い、吸着座標（部品吸着位置の座標Ａｘ(Bx,By)，Ａｙ(Bx,By)）を求める。そして、実装用ヘッド１５を、ステップＳ１１で求めた吸着座標の位置へ移動させて、トレイ３０から部品を吸着させる（ステップＳ１２，１３）。次に、実装用ヘッド１５を部品認識用のカメラ１８ａ上に移動させて、吸着部品の撮像とそれに基づく画像認識を行い、部品吸着位置のずれに応じた装着位置補正量の算出を行う（ステップＳ１４）。

さらに、ステップＳ６に移ってそれ以下の処理を行う。なお、ステップＳ９で全ての部品実装が完了したことを判定したときは、部品実装処理を終了する。

以上のような当実施形態の装置によると、吸着ずれ量の有効なデータがＮ個以上取得されれば、それに基づき、前述の（演算１）〜（演算３）によってトレイ傾きＴｒ、トレイ基準位置Ｔｘ，Ｔｙおよび部品ピッチＰｘ，Ｐｙが補正情報として求められ、この補正情報に基づき、次に吸着される部品の吸着位置が（演算４）によって求められるようになっているため、トレイ３０内の各部品Ｑの吸着位置の補正を適正に行うことができる。

すなわち、パレット２１上にトレイ３０が傾いて設置された場合やトレイ３０内の部品ピッチに誤差があるような場合には、トレイ３０の一端寄りの部品Ｑを吸着するときと他端寄りの部品Ｑを吸着するとで、基本の状態（テーブル８１の部品配置基本情報に合致する状態）に対する位置ずれの大きさが異なってくるが、（演算１）〜（演算３）により求められる補正情報（Ｔｒ，Ｔｘ，Ｔｙ，Ｐｘ，Ｐｙ）に基づいた（演算４）により、吸着される部品の場所（Ｂｘ，Ｂｙ）に応じた適正な吸着位置の座標（Ａｘ(Bx,By)，Ａｙ(Bx,By)）が求められる。従って、トレイ３０内のどの場所から部品Ｑが取り出されるかに拘わらず、正しく部品Ｑを吸着することができ、吸着不良を防止することができる。

なお、本発明の装置の具体的構造は上記実施形態に限定されず、種々変更可能であり、以下に他の実施形態を説明する。
（１）上記実施形態では、パレット２１上に１つのトレイ３０が設置された場合を示したが、図９に示すようにパレット２１上に複数枚のトレイ１３０が連続して並んだ状態に配置される場合にも本発明を適用できる。ただしこの場合、前述のテーブル８１〜８３の中に、トレイ位置およびＸ，Ｙ方向のトレイピッチＲｘ，Ｒｙのデータを付加するようにすればよい。
（２）上記実施形態では、部品認識用のカメラ１８ａを備えた撮像ユニット１８が基台１上に設置されているが、ヘッドユニットに撮像ユニットを設けて、ヘッドユニットの移動中に吸着部品を撮像し得るようにしておいてもよい。
（３）部品吸着状態を検出する検出手段は、上記のような撮像ユニットに限らず、吸着部品の両側に位置する発光部と受光部とで部品の投影の検出に基づいて部品位置を検出するようにしたもの等でもよい。
（４）上記実施形態では、表面実装機に適用した場合を示しているが、本発明の部品搬送装置は、電子部品に対して各種試験を施す試験装置に対して適用することもできる。すなわち、部品試験装置に対しては、検査用の電子部品をマトリックス状に配列して保持するトレイを備えた部品供給部と、この部品供給部から部品を吸着するヘッドとを備え、このヘッドによりトレイから吸着した部品を中継の搬送手段等を介して試験手段に搬送するようにした部品搬送手段が装備されるが、この部品搬送手段において、上記ヘッドによりトレイから吸着した部品の吸着状態を検出するカメラ等の検出手段を設けるとともに、前述の補正手段６１ａ、演算手段６１ｂおよび記憶手段６５ａ〜６５ｃを含むコントローラにより、ヘッドを制御し、部品吸着位置の補正を行うようにすればよい。

本発明が適用される表面実装機を示す平面概略図である。 上記表面実装機を示す側面概略図である。 上記表面実装機に組込まれる部品供給装置のパレットの構成を示す平面概略図である。 上記表面実装機のコントローラ等の構成を示すブロック図である。 上記コントローラの記憶部において作成されるテーブルを示す図表であって、（ａ）は部品配置基本情報のテーブル、（ｂ）は吸着ずれ量テーブル、（ｃ）は部品配置補正情報のテーブルである。 トレイ内の部品の配列を示す説明図である。 トレイの傾き、トレイ内の部品ピッチ等の補正情報を示す説明図である。 コントローラにより行われる部品実装処理の一例を示すフローチャートである。 パレット上に複数のトレイが連続して配列された例を示す説明図である。

符号の説明

４ 部品供給部
４ａ 部品供給装置
５ ヘッドユニット
１５ 実装用ヘッド
１８ 撮像ユニット
１８ａ カメラ
３０ トレイ
Ｑ 部品
６０ コントローラ
６１ａ 補正手段
６１ｂ 演算手段
６５ａ 部品配置情報記憶手段
６５ｂ 吸着ずれ量記憶手段
６５ｃ 補正値記憶手段

Claims (6)

1. 複数個の部品をマトリックス状に配列して保持するトレイを部品供給部に設置し、移動可能なヘッドにより上記部品供給部のトレイから部品を吸着して目的位置まで搬送する部品搬送方法において、
   トレイ内の部品の配置に関するデータである部品配置情報を予め記憶し、
   上記部品配置情報に基づいて求められるトレイ内の部品吸着位置から部品を吸着するように上記ヘッドを制御する部品吸着工程と、
   この部品吸着の後にその部品吸着状態を検出し、この検出に基づいて部品吸着ずれ量を求めてこれを記憶する工程と、
   トレイ内の複数個所の部品についての上記部品吸着ずれ量に基づき、少なくともトレイの傾きおよび部品ピッチに関する補正値を求めて、上記部品配置情報を補正し、その補正した部品配置情報を用いてその後に吸着される部品の吸着位置を演算する工程と、
   を有することを特徴とする部品搬送方法。
2. 複数個の部品をマトリックス状に配列して保持するトレイを備えた部品供給部と、この部品供給部のトレイから部品を吸着して目的位置まで搬送するヘッドとを備えた部品搬送装置において、
   トレイ内の部品の配置に関するデータである部品配置情報を記憶する部品配置情報記憶手段と、
   上記部品配置情報に基づいて求められるトレイ内の部品吸着位置から部品を吸着するように上記ヘッドを制御する制御手段と、
   上記ヘッドによる部品吸着後にその部品吸着状態を検出する検出手段と、
   この検出手段による検出に基づいて求められる部品吸着ずれ量を記憶する吸着ずれ量記憶手段と、
   トレイ内の複数個所の部品についての部品吸着ずれ量に基づき、少なくともトレイの傾きおよび部品ピッチに関する補正値を求めて、上記部品配置情報を補正する補正手段と、
   この補正手段により補正された部品配置情報を用いてその後に吸着される部品の吸着位置を演算する演算手段と、
   を備えたことを特徴とする部品搬送装置。
3. 上記部品配置情報記憶手段に記憶される部品配置情報には、トレイの傾きと、マトリックス状の部品配列における行方向および列方向の各部品ピッチと、トレイの基準位置の座標とが含まれ、
   上記補正手段は、上記のトレイの傾きと行方向および列方向の各部品ピッチとトレイの基準位置とに関する各補正値を求めるようになっている請求項２に記載の部品搬送装置。
4. 上記検出手段は、上記ヘッドに吸着された部品を撮像するカメラを備えている請求項２または３記載の部品搬送装置。
5. 部品供給部において供給される部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して、基板上の所定位置に装着する表面実装機において、上記部品供給部から基板上に部品を搬送する手段として、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の部品搬送装置を備えていることを特徴とする表面実装機。
6. 上記制御手段は、部品吸着後に検出手段による部品吸着状態の検出が行われてから、吸着ずれ量に応じた部品装着位置の補正を行うようになっている請求項５記載の表面実装機。

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